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技術 波長多重光伝送システム及びそれにおける送信波長制御方法

出願人 富士通株式会社
発明者 中島久雄星田剛司
出願日 2004年3月24日 (16年3ヶ月経過) 出願番号 2004-086918
公開日 2005年10月6日 (14年8ヶ月経過) 公開番号 2005-277686
状態 特許登録済
技術分野 光通信システム
主要キーワード 可変波長レーザー 現場作業員 設置手順 現場作業者 光サーキュレーター 可変波長光 偏波回転子 対応関係テーブル
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重要な関連分野

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図面 (12)

課題

光送信器送信波長の設定を容易にし、作業量を軽減することができる波長多重光伝送システムを提供することにある。

解決手段

波長可変光源を有する複数の波長可変光送信器と、当該複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長送信光信号多重して出力する合波器と、当該合波器から出力された送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該合波器を経て波長可変光送信器に向けて送信する戻り光信号生成部とを備え、波長可変光送信器は、戻り光信号を検知する検知部と、光源からの送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される合波器の入力ポート固有波長多重可能なポート波長整合するように設定する際、検知部における送信光信号に対応する戻り光信号の検知に基づいて、光源からの送信光信号の送信波長を制御する制御部とを有する。

概要

背景

一方の光ファイバに異なる波長多重して伝送する波長多重WDM光伝送システムは、長距離、大容量の通信手段として実用化されている。

図1は、波長多重光伝送システムの全体構成例を示す図である。送信装置10は、複数の光送信器12−1、12−2から構成される。各光送信器からは、それぞれ異なる波長の光が送信され、送信側のWDM装置20の合波器装置22に入力される。合波器装置22は、複数の異なる波長(λ1、…、λn)を受け入れる複数のポートを有し、各ポートに入力された光信号を多重する。多重された光信号は、WDM装置20の光増幅器24により増幅され、伝送路30に送り出される。光信号は、伝送路30の途中に設置される光中継器32により増幅されながら、受信側のWDM装置40の分波器42に到達し、そこで、波長ごとの光信号に分波される。

波長多重光伝送システムの導入には、複雑な配線と多くの光送信器の設定が必要となるため、導入及び増設時に、その設定や配線に膨大な時間と作業が必要である。

従来の新規チャンネル設置手順例は、次の通りである。

1)送信装置内の複数の光送信器を格納するための格納棚シェルフ)の空きスロットに、光送信器を挿入する。

2)WDM装置(光合波器や光増幅器など)の接続と設定を行い、WDM装置の立ち上げ処理を行う。

3)光送信器を配線図などで確認しつつ、WDM装置の指定された合波器のポートにそれぞれ接続する。

4)光送信器の波長を、接続したポートの波長に設定する。

特に、上記作業4)において、多数の光送信器を、WDM装置の合波器の各ポートに接続する場合において、各送信器からの送信波長が、接続されたポートに対応する波長になるように設定する必要があり、従来、この作業は、作業員が配線図を見ながら手動で設定していた。

しかしながら、各送信器の送信波長を手動で設定する作業は、時間がかかるとともに、設定ミスの可能性がある。一旦そのようなミスが起きると、正常な運用の開始が遅れたり、余分な運用コストがかかるなどさまざまな問題が生じる。

このように、波長多重光伝送システムの導入時や増設時において、多数のチャンネルを設定する場合、そのチャンネル数に応じた多数の光送信器を設置又は増設することが必要であり、現場作業者への負担が大きく、その軽減が望まれていた。

概要

光送信器の送信波長の設定を容易にし、作業量を軽減することができる波長多重光伝送システムを提供することにある。波長可変光源を有する複数の波長可変光送信器と、当該複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器と、当該合波器から出力された送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該合波器を経て波長可変光送信器に向けて送信する戻り光信号生成部とを備え、波長可変光送信器は、戻り光信号を検知する検知部と、光源からの送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される合波器の入力ポート固有の波長多重可能なポート波長整合するように設定する際、検知部における送信光信号に対応する戻り光信号の検知に基づいて、光源からの送信光信号の送信波長を制御する制御部とを有する。

目的

そこで、本発明の目的は、波長多重光伝送システムにおける光送信器の送信波長の設定を容易にし、作業量を軽減することができる波長多重光伝送システム及びそれにおける送信波長制御方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

波長可変光源を有する複数の波長可変光送信器と、当該複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長送信光信号多重して出力する合波器と、当該合波器から出力される送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該合波器を経て前記波長可変光送信器に向けて送信する戻り光信号生成部とを備え、前記波長可変光送信器は、戻り光信号を検知する第一の検知部と、前記光源からの送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される前記合波器の入力ポート固有波長多重可能なポート波長整合するように設定する際、前記第一の検知部における送信光信号に対応する戻り光信号の検知に基づいて、前記光源からの送信光信号の送信波長を制御する制御部とを有することを特徴とする波長多重光伝送システム

請求項2

請求項1において、前記第一の検知部が、前記光源からの所定波長の送信光信号に対応する戻り光信号を検知しない場合、前記制御部は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更して、再度前記光源から送信光信号を送信させ、前記第一の検知部が前記戻り光信号を検知した場合、前記制御部は、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定することを特徴とする波長多重光伝送システム。

請求項3

請求項1において、前記制御部は、前記光源からの所定波長の送信光信号及びそれに対応する戻り光信号を、他の波長可変送信器からの送信光信号及びそれに対応する戻り光信号と識別可能にするために、前記光源からの所定波長の送信光信号に所定の情報を重畳して送信させ、前記第一の検知部が戻り光信号を検知した場合、前記制御部は、当該戻り光信号に含まれる情報と送信光信号の情報とを比較し、両情報が一致しない場合は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更し、且つ所定の情報を重畳して、再度前記光源から送信光信号を送信させ、両情報が一致した場合、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定することを特徴とする波長多重光伝送システム。

請求項4

請求項3において、前記重畳された情報は、送信光信号を所定の周波数強度変調した場合の当該周波数であることを特徴とする波長多重光伝送システム。

請求項5

請求項1において、前記合波器は、アレイ導波路格子を備えて構成され、当該アレイ導波路格子は、前記可変波長光送信器の前記光源から各入力ポートに入力される送信光信号の送信波長が各入力ポートのポート波長と同じ第一の波長である場合に、当該送信光信号を波長多重信号として出力する第一の出力ポートと、前記送信波長が前記ポート波長と異なる第二の波長である場合に当該送信光信号を出力する第二の出力ポートを有し、前記戻り光信号生成部は、当該第二の出力ポートから出力される第二の波長の送信光信号に基づいた戻り光信号を生成し、前記制御部は、前記検知部による当該戻り光信号の検知に基づいて、前記送信光信号の送信波長を前記第一の波長に設定することを特徴とする波長多重光伝送システム。

請求項6

請求項1乃至5のいずれかにおいて、前記戻り光信号生成部は、送信光信号を検知する第二の検知部と、当該第二の検知部からの検知信号に基づいて戻り光信号を生成する生成部とを備えて構成されることを特徴とする波長多重光伝送システム。

請求項7

請求項1乃至5のいずれかにおいて、前記戻り光信号生成部は、送信光信号を反射する反射部を備えて構成されることを特徴とする波長多重光伝送システム。

請求項8

波長可変の送信光信号を生成する複数の波長可変光送信器と、当該複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器とを備える波長多重光伝送システムにおける当該波長可変送信器からの送信光信号の送信波長を制御する制御方法において、当該合波器から出力される送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該戻り光を前記合波器を経て前記波長可変光送信器に向けて送信する第一のステップと、送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される前記合波器の入力ポートに固有の波長多重可能なポート波長と整合するように設定する際、前記波長可変光送信器による戻り光信号の検知に基づいて、送信光信号の送信波長を制御する第二のステップとを有することを特徴とする制御方法。

請求項9

波長可変の光源を有する波長可変送信器において、複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器からの送信光信号に対応する戻り光信号を検知する検知部と、前記光源からの送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される前記合波器の入力ポートに固有の波長多重可能なポート波長と整合するように設定する際、前記検知部における送信光信号に対応する戻り光信号の検知に基づいて、前記光源からの送信光信号の送信波長を制御する制御部とを有することを特徴とする可変波長光送信器。

請求項10

波長可変の光源を有する複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器と、当該合波器から出力された送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該合波器を経て前記波長可変光送信器に向けて送信する戻り光信号生成部とを備えることを特徴とする合波器装置。

技術分野

0001

本発明は、波長多重光伝送システム及びそれにおける複数の可変波長光送信器それぞれの送信波長を制御する制御方法に関する。

背景技術

0002

一方の光ファイバに異なる波長多重して伝送する波長多重WDM光伝送システムは、長距離、大容量の通信手段として実用化されている。

0003

図1は、波長多重光伝送システムの全体構成例を示す図である。送信装置10は、複数の光送信器12−1、12−2から構成される。各光送信器からは、それぞれ異なる波長の光が送信され、送信側のWDM装置20の合波器装置22に入力される。合波器装置22は、複数の異なる波長(λ1、…、λn)を受け入れる複数のポートを有し、各ポートに入力された光信号を多重する。多重された光信号は、WDM装置20の光増幅器24により増幅され、伝送路30に送り出される。光信号は、伝送路30の途中に設置される光中継器32により増幅されながら、受信側のWDM装置40の分波器42に到達し、そこで、波長ごとの光信号に分波される。

0004

波長多重光伝送システムの導入には、複雑な配線と多くの光送信器の設定が必要となるため、導入及び増設時に、その設定や配線に膨大な時間と作業が必要である。

0005

従来の新規チャンネル設置手順例は、次の通りである。

0006

1)送信装置内の複数の光送信器を格納するための格納棚シェルフ)の空きスロットに、光送信器を挿入する。

0007

2)WDM装置(光合波器や光増幅器など)の接続と設定を行い、WDM装置の立ち上げ処理を行う。

0008

3)光送信器を配線図などで確認しつつ、WDM装置の指定された合波器のポートにそれぞれ接続する。

0009

4)光送信器の波長を、接続したポートの波長に設定する。

0010

特に、上記作業4)において、多数の光送信器を、WDM装置の合波器の各ポートに接続する場合において、各送信器からの送信波長が、接続されたポートに対応する波長になるように設定する必要があり、従来、この作業は、作業員が配線図を見ながら手動で設定していた。

0011

しかしながら、各送信器の送信波長を手動で設定する作業は、時間がかかるとともに、設定ミスの可能性がある。一旦そのようなミスが起きると、正常な運用の開始が遅れたり、余分な運用コストがかかるなどさまざまな問題が生じる。

0012

このように、波長多重光伝送システムの導入時や増設時において、多数のチャンネルを設定する場合、そのチャンネル数に応じた多数の光送信器を設置又は増設することが必要であり、現場作業者への負担が大きく、その軽減が望まれていた。

発明が解決しようとする課題

0013

そこで、本発明の目的は、波長多重光伝送システムにおける光送信器の送信波長の設定を容易にし、作業量を軽減することができる波長多重光伝送システム及びそれにおける送信波長制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0014

上記目的を達成するための本発明の波長多重光伝送システムは、波長可変光源を有する複数の波長可変光送信器と、当該複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器と、当該合波器から出力される送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該合波器を経て前記波長可変光送信器に向けて送信する戻り光信号生成部とを備え、前記波長可変光送信器は、戻り光信号を検知する第一の検知部と、前記光源からの送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される前記合波器の入力ポート固有の波長多重可能なポート波長整合するように設定する際、前記第一の検知部における送信光信号に対応する戻り光信号の検知に基づいて、前記光源からの送信光信号の送信波長を制御する制御部とを有することを特徴とする。

0015

すなわち、可変波長光送信器からの送信光信号と、その送信光信号が合波器を通過して生成される戻り光信号との相対関係に基づいて、送信光信号の波長が制御され、設定される。

0016

好ましくは、前記第一の検知部が、前記光源からの所定波長の送信光信号に対応する戻り光信号を検知しない場合、前記制御部は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更して、再度前記光源から送信光信号を送信させ、前記第一の検知部が前記戻り光信号を検知した場合、前記制御部は、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定する。

0017

さらに、好ましくは、前記制御部は、前記光源からの所定波長の送信光信号及びそれに対応する戻り光信号を、他の波長可変送信器からの送信光信号及びそれに対応する戻り光信号と識別可能にするために、前記光源からの所定波長の送信光信号に所定の情報を重畳して送信させ、前記第一の検知部が戻り光信号を検知した場合、前記制御部は、当該戻り光信号に重畳された情報と送信光信号の情報とを比較し、両情報が一致しない場合は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更し、且つ所定の情報を重畳して、再度前記光源から送信光信号を送信させ、両重畳された情報が一致した場合、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定する。

0018

そして、前記情報は、送信光信号を所定の周波数強度変調した場合の当該周波数である。

0019

また、上記目的を達成するための本発明の送信波長制御方法は、波長可変の送信光信号を生成する複数の波長可変光送信器と、当該複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器とを備える波長多重光伝送システムにおける当該波長可変送信器からの送信光信号の送信波長を制御する制御方法において、当該合波器から出力される送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該戻り光を前記合波器を経て前記波長可変光送信器に向けて送信する第一のステップと、送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される前記合波器の入力ポートに固有の波長多重可能なポート波長と整合するように設定する際、前記波長可変光送信器による戻り光信号の検知に基づいて、送信光信号の送信波長を制御する第二のステップとを有することを特徴とする。

発明の効果

0020

本発明の波長多重光伝送システムでは、可変波長光送信器の新設又は増設時における送信波長の設定において、その送信波長が合波器の入力ポートのポート波長と整合するように自動的に設定されるので、光送信器の設定作業が大幅に軽減されるとともに、送信波長の設定ミスもなくなる。また、簡易且つ安価な構成なため、コストアップも抑制される。

発明を実施するための最良の形態

0021

以下、本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本実施の形態に限定されるものではない。

0022

図2は、本発明の実施の形態における波長多重光伝送システムの第一の構成例を示す図である。図2には、波長多重光伝送システムの送信側における送信装置内の光送信器12とWDM装置内の合波器装置22の構成が示されている。光送信器12は、可変波長レーザーダイオードTLD)122、光サーキュレーター124、フォトダイオード(PD)126及び波長制御部128を備える。また、合波器装置22は、合波器222、光カプラー224、フォトダイオード(PDb)226及び発光ダイオードLED)228を備える。

0023

第一の構成例における動作を説明する。TLD122から出力される光信号の波長は、波長制御部128の制御信号に従って可変であり、出力された光信号は、光サーキュレーター124を介して、光送信器12が接続された合波器222のポートPxに入力される。ポートPxは、波長λxの光信号を通過させるポートであるので、TLD122からの光信号の波長がPxである場合は、合波器222から波長λxの光信号が出力される。そして、波長λxの光信号は、合波器装置22の光カプラー224を介して、フォトダイオード(PDb)226に到達する。PDbフォトダイオード226は、波長λxの光信号を受光すると、そのレベル(及び後述する光信号に所定の周波数を重畳した場合のその周波数)に応じた検出信号電流)を出力し、その検出信号は、発光ダイオード(LED)228に供給される。LED228は、合波器222の各ポートが受け入れる波長全てをカバーする発光スペクトルを有しており、検出信号のレベルに応じて発光する。LED228からの光は、光カプラー224を通じて、上記TLD122からの光の進行方向とは逆方向に進む戻り光となる。この戻り光は、合波器222の出力部分入り、ポートPxを含む各ポートから、各波長に分波されて出力される。ポートPxからは、波長λxの光が光送信器12に入力される。ポートPxからの波長λxの戻り光は、光送信器12の光サーキュレーター124を介して、フォトダイオード126により受光され、その検出信号が波長制御部128に供給される。図2では、戻り光の分岐光サーキュレータを用いたが、TLD122にアイソレータが内蔵されている場合は、光サーキュレータ124の替わりに光カプラーを使用してもよい。

0024

すなわち、TLD122からの光信号の波長が、光送信器12が接続された合波器222のポートPが通過させる波長(ポート波長)と一致する場合は、光送信器のフォトダイオード(PD)126は、戻り光を受光し、波長制御部128は、PD126からの出力信号に基づいて、TLD122からの光信号の波長と、合波器222のポートPのポート波長と一致していることを認識することができる。

0025

一方、TLD122から出力される光信号の波長が、接続された合波器222のポートPのポート波長と一致しない場合は、光信号は、ポートPを通過できないので、合波器装置22のフォトダイオード(PDb)226に到達しない。そして、LED228による戻り光の出力もないので、光送信器12のフォトダイオード(PD)126は、戻り光を受光せず、波長制御部128も、フォトダイオード126からの信号を受信しない。この場合は、波長制御部128は、TLD122からの光信号の波長と合波器222のポートPのポート波長とが一致しないと認識することができる。

0026

図3は、第一の構成例における波長制御部128の動作を示すフローチャートである。波長制御部128は、TLD122の波長を任意に初期設定し(S10)、その設定された波長の光信号を送信させる(S12)。そして、ステップS14において、その波長の光信号に対応する戻り光に基づいたフォトダイオード126からの検出信号を受信しない場合は、TLD122の波長を別の波長に設定し(S16)、再度、その設定された波長の光信号を送信させる(S12)。そして、波長制御部128は、フォトダイオード126からの検出信号を受信するまで、上記の動作を繰り返し、フォトダイオード126からの出力信号を受信すると、TLD122の送信波長を、その設定された波長のまま固定する(S18)。

0027

このように、本発明の実施の形態によれば、光送信器12から送信される光信号の波長を、光送信器12が接続される合波器装置22のポートPのポート波長に自動的に一致させることができ、光送信器の送信波長の設定作業が極めて容易になる。

0028

図4は、第一の構成例の変形例を示す図であって、光送信器12が、光クロスコネクトスイッチ50を介して合波器のポートに接続される場合である。光クロスコネクトスイッチ50は、多対多の入力と出力の接続を任意に切り替え可能な装置である。光送信器12と合波器装置22の間に光クロスコネクトスイッチ50が介在する場合であっても、光信号が光クロスコネクトスイッチ50内の配線を経由することを除いて、各構成要素の動作は、上述の第一の構成例と全く同じである。

0029

図5は、本発明の実施の形態における波長多重光伝送システムの第二の構成例を示す図である。第二の構成例では、上記第一の構成例における合波器装置22のフォトダイオード(PDb)226及び発光ダイオード(LED)228に代わって、全反射ミラー223が用いられる。すなわち、合波器222を通過してきたTLD122からの光が、全反射ミラー223により反射することにより、戻り光が生成され、それが、光送信器12のフォトダイオード(PD126)により受光されることで、送信波長とポート波長の一致を判定することができる。この場合の波長制御部128の動作は、図3のフローチャートと同じである。

0030

図6は、本発明の実施の形態における波長多重光伝送システムの第三の構成例を示す図である。図6では、合波器装置22の合波器222に、アレイ導波路格子(Arrayed Waveguide Grating :AWG)を用いた構成であり、合波器装置22について図示され、光送信器12についての図示は省略されている。光送信器12の構成は、上記第一及び第二の構成例と同様である。

0031

そして、AWGの入力側には、複数の異なる波長(λ1、λ2、…、λn)に対するポート(P1、P2、…、Pn)が設けられ、出力側には、多重された光信号が出力される出力ポートQ1に加えて、あるポートにそのポート波長と異なる別の波長の光信号が入力された場合に、その別波長の光信号が出力するモニターポートQ2と、発光ダイオード(LED)からの光が入力されるLED入力ポートQ3を有する。モニターポートQ2には、フォトダイオード(PD)が取り付けられ、光信号がモニターポートQ2から出力すると、フォトダイオードが光信号を受光し、そのレベルに応じて出力される電流により、発光ダイオードが発光する。発光ダイオードからの戻り光は、LED入力ポートQ3に入力し、AWGの入力側の各ポートPから出力する。

0032

例えば、入力側のポートP1のポート波長がλ1である場合に、ポートP1に波長λ1の光信号が入力された場合は、波長λ1の光信号は、出力ポートQ1から出力する。そして、ポートP1に波長λ2の光信号が入力された場合は、波長λ2の光信号は、モニターポートQ2から出力するようにする。

0033

そうすると、ポート波長がλ1であるポートP1に、波長λ2の光信号が入力された場合に、光送信器12のフォトダイオード126は戻り光を受光することになる。そして、波長制御部128は、TLD122からの送信波長とポート波長の対応関係テーブルをあらかじめ有し、そのテーブルを参照して、フォトダイオードによる戻り光の受光に基づいて、ポート波長を認識する。

0034

なお、このアレイ導波路格子を利用した第三の構成例において、図5に示した第三の構成例のように、戻り光を生成するために、全反射ミラーを利用した場合は、LED入力ポートQ3は必要なく、送信光信号を反射することで生成される戻り光信号は、モニターポートQ2から入力される。

0035

図7は、対応関係テーブルの例である。図7に示す関係に従って、上記の例の場合は、波長λ2の光信号をポートP1に入力したときに、フォトダイオード126が戻り光を受光したので、波長制御部128は、ポートP1のポート波長はλ1であると認識し、TLD122の出力波長を波長λ2から波長λ1に変更し、固定する。

0036

図7に示されるように、ポート波長λ2であるポートP2に、波長λ3の光信号が入力された場合、ポート波長λ3であるポートP3に、波長λ4の光信号が入力された場合、さらに、ポート波長λ4であるポートP4に、波長λ1の光信号が入力された場合も、各ポートに入力した光信号は、モニターポートQ2から出力するように、アレイ導波路格子AWGは構成されており、上記と同様の方法により、波長制御部128は、各ポートのポート波長を認識し、TLD122の送信波長を設定する。

0037

図8は、第三の構成例における波長制御部128の動作を示すフローチャートである。波長制御部128は、TLD122の波長を任意に初期設定し(S10)、その設定された波長の光信号を送信させる(S12)。そして、ステップS14において、その波長の光信号に対応する戻り光に基づいたフォトダイオード126からの出力信号を受信しない場合は、TLD122の波長を別の波長に設定し(S16)、再度、その設定された波長の光信号を送信させる(S12)。そして、波長制御部128は、フォトダイオード126からの出力信号を受信するまで、上記の動作を繰り返し、フォトダイオード126からの出力信号を受信すると、図7で例示したテーブルを参照し、送信波長に対応するポート波長を取得し(S20)、TLD122の送信波長を、その取得した波長に固定する(S22)。

0038

ところで、複数の光送信器の送信波長の設定を同時に行う場合、戻り光の検出だけでは、光送信器の波長の設定が出来ない場合がある。戻り光は、合波器装置22を逆方向に進行し、各ポートのポート波長に分波されて、全ての光送信器12に到達してしまうので、複数の光送信器の送信波長の設定を同時に行う場合、どの光送信器からの光信号が戻ってきたのかが特定できないからである。この場合、戻り光に対応する光信号の送信源を特定できるようにするために、光送信器12からの光信号は、例えば、各光送信器12でそれぞれ異なる所定の周波数ωで強度変調される。

0039

図9は、複数の光送信器の送信波長の設定を同時に行う場合の波長設定方法を説明する図である。図9に示されるの波長多重光伝送システムは、例えば、上記第一の構成例(図3)で構成され、光送信器12−1と光送信器12−2から同時に、波長設定のための光信号が送信される場合を考える。そして、光送信器12−1からの光信号の送信波長(λ1)は、ポート波長(λ1)と一致し、その光信号は、周波数ω1で強度変調されている。また、光送信器12−2からの光信号の送信波長(λ3)は、ポート波長(λ2)と一致しておらず、その光信号は、周波数ω2で強度変調されているものとする。そして、周波数は、各信号の波長に対応付けられている。

0040

この場合、光送信器12−2からの波長λ3の光信号は、ポート波長λ2と一致していないので、合波器装置22の合波器222を通過できず、戻り光も検出されない。一方、光送信器12−1からの波長λ1の光信号は、ポート波長λ1と一致しているので、光信号は合波器装置22の合波器222を通過し、フォトダイオード(PDb)226で受光される。このとき、光信号は、周波数ω1が重畳されて変調されているので、PDb226の検出電流もその周波数ω1で出力される。そして、発光ダイオード(LED)228も、その検出電流の周波数ω1で発光するので、戻り光も周波数ω1が重畳されることになる。

0041

この周波数ω1で強度変調された戻り光は、合波器222を逆方向に進み、各ポートのポート波長に分波されて、光送信器12−1、12−2を含む各光送信器に入力され、それぞれのフォトダイオード(PD)126−1、126−2により検出される。そして、各光送信器12−1、12−2の波長制御部128−1、128−2は、それぞれPD126−1、126−2から供給される検出電流の周波数と、TDL122−1、122−2から送信された光信号に重畳された周波数と同期検波により比較し、一致する場合は、自己の光送信器が送信した光信号に基づいた戻り光であることを認識することができる。図9の例の場合、光送信器12−2の波長制御部128−2は、フォトダイオード126−2からの検出電流の周波数ω1と、TLD122−2から送信した光信号の周波数ω2とを比較し、この場合、不一致と判定するので、この戻り光を、自己の光送信器12−2からの光信号に対応するものではないと認識する。すなわち、波長制御部128−2は、送信波長とポート波長は一致していないものと判断する。一方、光送信器12−1の波長制御部128−1は、フォトダイオード126−1からの検出電流の周波数ω1と、TLD122−1から送信した光信号の周波数ω1とを比較し、この場合、周波数は一致するので、この戻り光を、自己の光送信器12−1からの光信号に対応するものと認識し、送信波長とポート波長が一致したと判断する。そして、波長制御部128−1は、TDL122−1の送信波長を、波長λ1に設定する。

0042

図10は、強度変調された光信号を用いて、光送信器の送信波長設定する場合の波長制御部の動作のフローチャートである。上述したように、波長制御部128は、TLD122の波長を任意に初期設定し(S10)、さらに波長に対応した変調信号を重畳させ、その設定された波長の光信号を送信させる(S12)。そして、ステップS14において、所定時間以内に、その波長の光信号に対応する戻り光に基づいたフォトダイオード126からの検出信号を受信しない場合は、TLD122の波長を別の波長に設定し(S16)、さらに波長に対応した変調信号を重畳してから、再度、その設定された波長の光信号を送信させる(S12)。そして、波長制御部128は、フォトダイオード126からの検出信号を受信するまで、上記の動作を繰り返し、フォトダイオード126からの検出信号を受信すると(S17)、その検出信号の周波数と、TDL122から送信した光信号に重畳された周波数とが一致するかどうかを同期検波により判定し、一致する場合は、TDL122の送信波長を、現在設定されている波長に設定する(S18)(第一及び第二の構成例の場合)。第三の構成例の場合は、図7で例示したテーブルを参照し、送信波長に対応するポート波長を取得し(S20)、TLD122の送信波長を、その取得した波長に固定する(S22)。

0043

なお、所定周波数の強度変調で搬送波(送信光信号)を強度変調する方式に限らす、例えば、波長に対応したデジタル信号を情報として重畳させてもよく、その場合は、この信号が一致、不一致を判定する情報として比較される。

0044

図11は、本発明の実施の形態における光送信器の別の構成例である。本構成では、光送信器12は、送信光と戻り光を光サーキュレーター124を用いて分岐せず、その代わりに、光アイソレータ125を用いて分岐する。光アイソレータ125(点線囲み部)は一般的な光アイソレータの構成であり、ファラデー回転子偏波回転子複屈折プリズムではさみ、複屈折プリズムのさらに両側にレンズが配置される。このような構成の光アイソレータ125に対して、光軸上に配置されたTLD122から順方向で入力される光信号は、図11に図示されないが、複屈折プリズムで2つの偏波成分に分けられる。そして、偏波回転子及びファラデー回転子を通過させ、複屈折プリズムに入射させれば、それぞれの偏波成分は、レンズを介して、光軸上の光ファイバのコア部に焦点を結ばせることができ、光信号は、光アイソレータ125を順方向に通過し、光ファイバ内をさらに進むことができる。

0045

一方、戻り光は、光ファイバ側から逆方向に光アイソレータ125に入力される。この場合の戻り光の偏波成分の経路図11に示される。すなわち、戻り光は、複屈折プリズムで2つの偏波成分に分けられた後、偏波回転子及びファラデー回転子を通過させることで、逆方向では、順方向の場合と偏波面が90度異なるため、再度、複屈折プリズムに入射させれば、順方向の場合と異なり、それぞれの偏波成分は、レンズで集光しても、一点に焦点を結ばず、二つの偏波成分は、それぞれ光軸とずれたところから出射する。そして、その光軸からずれた出射位置のいずれか一方にフォトダイオード(PD)126を配置することで、戻り光を受光することができる。

0046

本発明の実施の形態の波長多重光伝送システムにおいては、光送信器が、上述のようにして設定された送信波長を表示する表示装置を備えていてもよい。本発明の実施の形態では、光送信器が、順次設定される送信波長とポート波長との対応関係に基づいて、自動的に送信波長を固定するので、その送信波長の値が外部に表示されない限り、現場作業員は、設定された送信波長を認識することができない。従って、光ネットワーク構築する上で、各光送信器からの送信波長をあらかじめ特定の波長にする必要があるなどの場合は、設定された送信波長が、あらかじめ決められた特定の波長であるかどうかを確認するために、光送信器に表示装置が設けられると有用である。

0047

また、既に運用中の波長多重光伝送システムにおいて、光送信器を増設するような場合は、通常運用で用いられる光信号との光干渉を防ぐため、本実施の形態による送信波長設定のための光信号の送信レベルを、通常運用で用いられる光信号の送信レベルより小さくすることが好ましい。

0048

(付記1)
波長可変の光源を有する複数の波長可変光送信器と、
当該複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器と
当該合波器から出力された送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該合波器を経て前記波長可変光送信器に向けて送信する戻り光信号生成部とを備え、
前記波長可変光送信器は、戻り光信号を検知する第一の検知部と、前記光源からの送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される前記合波器の入力ポートに固有の波長多重可能なポート波長と整合するように設定する際、前記第一の検知部における送信光信号に対応する戻り光信号の検知に基づいて、前記光源からの送信光信号の送信波長を制御する制御部とを有することを特徴とする波長多重光伝送システム。

0049

(付記2)
付記1において、
前記第一の検知部が、前記光源からの所定波長の送信光信号に対応する戻り光信号を検知しない場合、前記制御部は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更して、再度前記光源から送信光信号を送信させ、前記第一の検知部が前記戻り光信号を検知した場合、前記制御部は、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定することを特徴とする波長多重光伝送システム。

0050

(付記3)
付記1において、
前記制御部は、前記光源からの所定波長の送信光信号及びそれに対応する戻り光信号を、他の波長可変送信器からの送信光信号及びそれに対応する戻り光信号と識別可能にするために、前記光源からの所定波長の送信光信号に所定の情報を重畳して送信させ、前記第一の検知部が戻り光信号を検知した場合、前記制御部は、当該戻り光信号に含まれる情報と送信光信号の情報とを比較し、両情報が一致しない場合は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更し、且つ所定の情報を重畳して、再度前記光源から送信光信号を送信させ、両情報が一致した場合、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定することを特徴とする波長多重光伝送システム。

0051

(付記4)
付記3において、
前記重畳された情報は、送信光信号を所定の周波数で強度変調した場合の当該周波数であることを特徴とする波長多重光伝送システム。

0052

(付記5)
付記3において、
前記重畳された情報は、送信光信号の波長に対応したデジタル信号を重畳させた場合の当該デジタル信号であることを特徴とする波長多重光伝送システム。

0053

(付記6)
付記1において、
前記合波器は、アレイ導波路格子を備えて構成され、当該アレイ導波路格子は、前記可変波長光送信器の前記光源から各入力ポートに入力される送信光信号の送信波長が各入力ポートのポート波長と同じ第一の波長である場合に、当該送信光信号を波長多重信号として出力する第一の出力ポートと、前記送信波長が前記ポート波長と異なる第二の波長である場合に当該送信光信号を出力する第二の出力ポートを有し、
前記戻り光信号生成部は、当該第二の出力ポートから出力される第二の波長の送信光信号に基づいた戻り光信号を生成し、
前記制御部は、前記検知部による当該戻り光信号の検知に基づいて、前記送信光信号の送信波長を前記第一の波長に設定することを特徴とする波長多重光伝送システム。

0054

(付記7)
付記6において、
前記制御部は、戻り光信号が生成される送信光信号の第二の波長と入力ポートのポート波長である第一の波長との対応関係情報を有することを特徴とする波長多重光伝送システム。

0055

(付記8)
付記1乃至7のいずれかにおいて、
前記戻り光信号生成部は、送信光信号を検知する第二の検知部と、当該第二の検知部からの検知信号に基づいて戻り光信号を生成する生成部とを備えて構成されることを特徴とする波長多重光伝送システム。

0056

(付記9)
付記1乃至7のいずれかにおいて、
前記戻り光信号生成部は、送信光信号を反射する反射部を備えて構成されることを特徴とする波長多重光伝送システム。

0057

(付記10)
付記2乃至7のいずれかにおいて、
前記制御部により設定された送信波長を表示する表示部を備えることを特徴とする波長多重光伝送システム。

0058

(付記11)
波長可変の送信光信号を生成する複数の波長可変光送信器と、当該複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器とを備える波長多重光伝送システムにおける当該波長可変送信器からの送信光信号の送信波長を制御する制御方法において、
当該合波器から出力される送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該戻り光を前記合波器を経て前記波長可変光送信器に向けて送信する第一のステップと、
送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される前記合波器の入力ポートに固有の波長多重可能なポート波長と整合するように設定する際、前記波長可変光送信器による戻り光信号の検知に基づいて、送信光信号の送信波長を制御する第二のステップとを有することを特徴とする制御方法。

0059

(付記12)
付記11において、
前記第二のステップにおいて、前記波長可変送信器が、所定波長の送信光信号に対応する戻り光信号を検知しない場合、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更して、再度送信光信号を送信し、前記波長可変送信器が戻り光信号を検知した場合、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定することを特徴とする制御方法。

0060

(付記13)
付記11において、
前記第二のステップにおいて、所定波長の送信光信号及びそれに対応する戻り光信号を、他の波長可変送信器からの送信光信号及びそれに対応する戻り光信号と識別可能にするために、所定波長の送信光信号に所定の情報を重畳して送信し、前記可変波長送信器が戻り光信号を検知した場合、当該戻り光信号に含まれる情報と送信光信号の情報とを比較し、両情報が一致しない場合は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更し、且つ所定の情報を重畳して、再度送信光信号を送信し、両情報が一致した場合、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定することを特徴とする制御方法。

0061

(付記14)
付記13において、
前記重畳された情報は、送信光信号を所定の周波数で強度変調した場合の当該周波数であることを特徴とする制御方法。

0062

(付記15)
付記13において、
前記重畳された情報は、送信光信号の波長に対応したデジタル信号を重畳させた場合の当該デジタル信号であることを特徴とする制御方法。

0063

(付記16)
波長可変の光源を有する波長可変送信器において、
複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器からの送信光信号に対応する戻り光信号を検知する検知部と、
前記光源からの送信光信号の送信波長を当該送信光信号が入力される前記合波器の入力ポートに固有の波長多重可能なポート波長と整合するように設定する際、前記検知部における送信光信号に対応する戻り光信号の検知に基づいて、前記光源からの送信光信号の送信波長を制御する制御部とを有することを特徴とする可変波長光送信器。

0064

(付記17)
付記16において、
前記検知部が、前記光源からの所定波長の送信光信号に対応する戻り光信号を検知しない場合、前記制御部は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更して、再度前記光源から送信光信号を送信させ、前記検知部が前記戻り光信号を検知した場合、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定することを特徴とする波長可変光送信器。

0065

(付記18)
付記16において、
前記制御部は、前記光源からの所定波長の送信光信号及びそれに対応する戻り光信号を、他の波長可変送信器からの送信光信号及びそれに対応する戻り光信号と識別可能にするために、前記光源からの所定波長の送信光信号に所定の情報を重畳して送信させ、前記検知部が戻り光信号を検知した場合、前記制御部は、当該戻り光信号に含まれる情報と送信光信号の情報とを比較し、両情報が一致しない場合は、前記送信光信号の送信波長を別の波長に変更し、且つ所定の情報を重畳して、再度前記光源から送信光信号を送信させ、両情報が一致した場合、当該検知した戻り光信号に対応する送信光信号の波長に、送信波長を設定することを特徴とする波長可変光送信器。

0066

(付記19)
付記18において、
前記重畳された情報は、送信光信号を所定の周波数で強度変調した場合の当該周波数であることを特徴とする波長可変光送信器。

0067

(付記20)
付記18において、
前記重畳された情報は、送信光信号の波長に対応したデジタル信号を重畳させた場合の当該デジタル信号であることを特徴とする波長可変光送信器。

0068

(付記21)
波長可変の光源を有する複数の波長可変光送信器それぞれから入力される複数の異なる波長の送信光信号を多重して出力する合波器と、
当該合波器から出力された送信光信号に対応する戻り光信号を生成し、当該合波器を経て前記波長可変光送信器に向けて送信する戻り光信号生成部とを備えることを特徴とする合波器装置。

0069

(付記22)
付記21において、
前記合波器は、アレイ導波路格子を備えて構成され、当該アレイ導波路格子は、前記可変波長光送信器の前記光源から各入力ポートに入力される送信光信号の送信波長が各入力ポートに固有のポート波長と同じ第一の波長である場合に、当該送信光信号を波長多重信号として出力する第一の出力ポートと、前記送信波長が前記ポート波長と異なる第二の波長である場合に当該送信光信号を出力する第二の出力ポートを有し、
前記戻り光信号生成部は、当該第二の出力ポートから出力される第二の波長の送信光信号に基づいた戻り光信号を生成することを特徴とする合波器装置。

0070

(付記23)
付記21又は22において、
前記戻り光信号生成部は、送信光信号を検知する第二の検知部と、当該第二の検知部からの検知信号に基づいて戻り光信号を生成する生成部とを備えて構成されることを特徴とする合波器装置。

0071

(付記24)
付記21又は22のいずれかにおいて、
前記戻り光信号生成部は、送信光信号を反射する反射部を備えて構成されることを特徴とする合波器装置。

図面の簡単な説明

0072

波長多重光伝送システムの全体構成例を示す図である。
本発明の実施の形態における波長多重光伝送システムの第一の構成例を示す図である。
第一の構成例における波長制御部128の動作を示すフローチャートである。
第一の構成例の変形例を示す図である。
本発明の実施の形態における波長多重光伝送システムの第二の構成例を示す図である。
本発明の実施の形態における波長多重光伝送システムの第三の構成例を示す図である。
出力波長とポート波長の対応関係テーブルを示す図である。
第三の構成例における波長制御部128の動作を示すフローチャートである。
複数の光送信器の送信波長の設定を同時に行う場合の波長設定方法を説明する図である。
強度変調された光信号を用いて、光送信器の送信波長設定する場合の波長制御部の動作のフローチャートである。
本発明の実施の形態における光送信器の別の構成例である。

符号の説明

0073

12:光送信器、22:合波器装置、122:可変波長レーザーダイオード(TLD)、126:フォトダイオード(光送信器内)、128:波長制御部、222:合波器、226:フォトダイオード(合波器装置内)、228:発光ダイオード(LED)、225:反射ミラー、50:光クロスコネクトスイッチ

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