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JPH04239236A - 遠隔測定の方法およびシステム - Google Patents

遠隔測定の方法およびシステム

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JPH04239236A
JPH04239236A JP3145013A JP14501391A JPH04239236A JP H04239236 A JPH04239236 A JP H04239236A JP 3145013 A JP3145013 A JP 3145013A JP 14501391 A JP14501391 A JP 14501391A JP H04239236 A JPH04239236 A JP H04239236A
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Japan
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tone
amplifier
optical
tones
danger
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JP3145013A
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Martin J Pettitt
マーティン・ジョン・プティット
Anagnostis Hadjifotiou
アナグノスティス・ハジフォティオウ
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Nortel Networks Ltd
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Northern Telecom Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遠隔測定に、および特に
連結された光増幅器システムに適するアナログ遠隔測定
システムおよび方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】特別
にドープされたファイバ或いは半導体材料に基いた光増
幅器のようなものは、おそらく将来の長い送信距離の光
ファイバケーブルの伝送方路に使用されるようになるで
あろう。何故なら、それらはそこへかなりの強化を提供
できるからである。それらは光信号を直接増幅し、そし
てそれ故に完全な3R(re−shaping,re−
timing,re−generation、再形成、
再調時、再生)信号送信を実行する必要性を排除するこ
とによって中間の中継器段階を単純化することができる
であろう。複数の光増幅器を含むシステムは、どこに故
障が発生したかを診断するための、およびこの情報をシ
ステムのターミナルステーションのものと照会するため
のある設備を有するべきである。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によって
、すべて光ファイバによって相互連結されている送信タ
ーミナルと複数の連結された光増幅器と受信器ターミナ
ルとを具備する光送信システムを使用するためのアナロ
グ遠隔測定システムが提供されており、その遠隔測定シ
ステムは監視トーンを送信ターミナルから光出力へと印
加するための手段と、各光増幅器のところで監視トーン
の或いはいずれかの先行する増幅器からの危難トーンの
存在を検知するための、もし前記トーンのいずれかが存
在するならば入来信号を増幅するための、そしてもし前
記トーンが両者とも存在しないならばそれぞれの危難ト
ーンを増幅器出力に印加するための手段と、受信器ター
ミナルにあって監視トーン、前記危難トーンの存在或い
はこのようなトーンのすべての欠如、このようなトーン
のすべての欠如或いは受信された危難トーンはシステム
の故障を位置付けるために役立つ、を検知するための手
段とを具備する。
【0004】本発明の別の態様によって、すべて光ファ
イバによって相互連結されている送信ターミナルと複数
の連結された光増幅器と受信器ターミナルとを具備する
光送信システムを使用するためのアナログ遠隔測定方法
が提供されており、その方法は監視トーンを送信ターミ
ナルから光出力へと印加することと、各光増幅器で監視
トーン或いはいずれかの先行する増幅器からの危難トー
ンの存在を検知することと、もし前記トーンのいずれか
が存在するならば次の増幅器への送信のための入来信号
を増幅すること或いはもしトーンが両者とも存在しない
ならばそれぞれの危難トーンを増幅器出力に印加するこ
とと、監視トーン、前記危難トーンの存在或いはこのよ
うなトーンのすべての欠如を受信器ターミナルで検知す
ることと、このようなトーンのすべての欠如或いは受信
された危難トーンから送信システムの故障位置を決定す
ることとのステップを具備する。
【0005】
【実施例】長い送信距離の光ファイバ送信システムでは
、ファイバ部分の損失およびファイバと増幅器の結合の
ようなそれらにある許容度を有するであろう多くのパラ
メータが存在する。それ故にシステムの各段階から必要
とされる正確な利得は、増幅器出力の信号を望ましいレ
ベルで維持することを必要とするであろう。これは、そ
れぞれの個々の増幅器に基いて自動利得制御(AGC)
信号のある形を必要とする。図1に示されたAGCルー
プの単純な形は、通常のエルビウムでドープされたシリ
カ光ファイバ増幅器のためのものである。ターミナルス
テーションで送信器レーザ(図示されない)から送信さ
れて受信された光信号は2において入力され、増幅され
た光信号は3において出力される。増幅器からの出力の
少しの部分はファイバカプラ4を介して採り出され、そ
してそこから自然放出をフィルタするように作用する狭
帯域光フィルタ5に印加される。6で検知されるこの自
然放出は、ポンプレーザ7を駆動するために使用される
。ポンプレーザ7の光出力は、ファイバカプラ8を介し
て増幅ファイバ1に結合される。図1に示された単純な
AGCの実施の際には検知された自然放出によって生成
された電圧は基準電圧と単純に比較され、そしてポンプ
レーザが適切に駆動される。
【0006】本発明によって提案された遠隔測定システ
ムは、図1を参照して記載されたような光のAGCルー
プと協力して実施されることができる。光増幅器を必要
とする遠隔測定およびAGC回路は図2に示されており
、図2は適切な部分では図1と同じ参照符号を使用して
いる。監視トーンは約100kHzの周波数で光データ
に重畳される。これは光増幅器(ファイバ1)のクロス
トーク遮断周波数の一寸上であり、そしてそれ故にポン
プとの相互作用を通して光利得制御システムには影響を
及ぼさないであろう。監視トーンはターミナルステーシ
ョンの送信器レーザ(図示されない)に印加される。監
視トーンは、AGCの目的のために信号を検知するのに
使用される狭帯域フィルタ5および検知器6のようなも
のを通して信号中間取出口から拾い上げられることがで
きる。検知されたトーンの周波数は同期検知回路10で
、水晶発振器11によるその出力と比較される。連鎖の
第1の増幅器に対しては、振動周波数は監視トーンのも
のであり制御ユニット12は必要とされない。連続する
増幅器に対しては、発振器11は制御ユニットによって
異なった周波数に切換え可能である。切換え可能な水晶
発振器の場合では、それは最初に監視トーンの周波数を
出力する。 もし周波数が同じならば監視トーンの存在は確認されそ
れ故にその特定の増幅器までの連続した光パスが存在す
ることが確認される。この場合、監視トーンおよび光デ
ータ信号は両方とも光増幅され、そして送信のための3
での出力は次の増幅器に至るライン(光送信ファイバ)
に下される。
【0007】もし監視トーンが連鎖内の第1の増幅器に
存在しないならば、その増幅器に至る光パスがつながっ
ていないことを意味する。そしてこの増幅器は受信ター
ミナルへ故障を警告することを必要とし、そして監視ト
ーンとは異なった周波数で危難トーンをシステム内の連
続する増幅器に送り出すことによってこれを行うことが
できる。これは危難トーン発振器13によって発振され
るような低周波数変調を、ファイバ増幅器1からの自然
放出に転送しそして受信ターミナルステーションに至る
そのラインに中継する増幅器ポンプレーザ7上へ重畳す
ることによって為されることができる。もし監視トーン
が存在するならば、ラッチ(スイッチユニット)14は
連鎖の第1の増幅器の同期検知回路10によって開放状
態に保持される。もしそれが検知されないならば、ラッ
チは危難トーン発振器13内にスイッチで切換わり危難
トーン変調をポンプレーザ7に印加する。危難トーンは
各増幅器にとって独特のものである。
【0008】もし監視トーンが第1の増幅器に存在しな
いならば、第2の増幅器は第1の増幅器に連結された危
難トーンを受信するであろう。第2のおよび続く増幅器
は、切換え可能な水晶発振器11と、発振器にスイッチ
を入れるように作用して最初に監視トーン周波数をそし
て続いて先行する各増幅器の危難トーン周波数を出力す
る制御ユニット12とを具備する。もしいずれかのこれ
らのトーンが存在するならば、その増幅器はそれ自身の
トーンは発しないが受信された信号を単純に増幅する。 したがって受信ターミナルでは、単一トーンが受信され
るであろう。そのトーンは監視トーンであるか、或いは
監視トーンが欠如した連鎖内の最初の増幅器からの危難
信号かである。したがってシステムの故障位置は容易に
決定されることができる。連鎖の最後の増幅器と受信器
ターミナルとの間にシステム故障がある場合は、監視或
いは危難トーンは受信されないであろう。このような方
法/システムは受信器ターミナルで比較的単純な診断電
子工学を必要とするが、増幅器に配置されるための一定
量の知能を必要とする。独国特許第 9013512.
0号別出願明細書(M J Pettit − A J
 Hadjifotiou 2−1)に開示された遠隔
測定方法/システムと比較すると、この出願のものは受
信器ターミナルでより少ない診断電子工学を必要とする
が増幅器でより多くの知能を必要とし、海底システムの
場合は水面下であるので容易にはアクセスできない。
【0009】まとめて言えば、上述されたアナログ遠隔
測定システム/方法は、監視トーンが入来光信号上に存
在するかどうかを検知することを含む。もし監視トーン
が存在しないならば、先行する増幅器からのいずれかの
危難トーンの存在がチェックされる。もし何等かのこれ
らのトーンが存在するならば信号は通常の方法で増幅さ
れ、もしトーンがないならばその増幅器に対して独特の
トーンが光ポンプを変調することによって自然放出され
る。
【0010】トーンの周波数割当ては注意して決定され
ることが必要とされる。それはAGC制御ループ帯域幅
の上側に、そしてポンプ変調がもはや自然出力に転送さ
れない周波数よりも下側にあるべきである。実現可能な
周波数割当て範囲は図3に示されている。本発明は特に
光ファイバ増幅器を参照して記載されているが、それは
他の光増幅器に対しても等しく応用できる。図4は本発
明が応用可能な光送信システムを示す。それは、すべて
光ファイバ26によって相互連結されている送信ターミ
ナル21と光増幅器22,23.24と受信器ターミナ
ル25とを具備する。
【0011】
【発明の効果】ターミナル間のいかなるところのシステ
ム故障も容易に検知することができ、増幅器に関連付け
てその位置が同定され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】ファイバ増幅器とそのための単純なAGCとを
示す図。
【図2】光ファイバ増幅器のためのアナログ遠隔測定シ
ステムを示す図。
【図3】実現可能な遠隔測定周波数割当てスペクトルを
示す図。
【図4】光送信システムの概略図。
【符号の説明】
1…増幅ファイバ、7…ポンプレーザ、10…同期検知
器、11…水晶発振器、12…制御ユニット、13…危
難トーン発振器、14…スイッチユニット、21…送信
器ターミナル、22,23,24…光増幅器、25…受
信器ターミナル、26…光ファイバ。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  すべて光ファイバによって相互連結さ
    れている送信ターミナルと複数の連結された光増幅器と
    受信器ターミナルとを具備する光送信システムを使用す
    るためのアナログ遠隔測定システムであり、監視トーン
    を送信ターミナルから光出力へと印加するための手段と
    、各光増幅器のところで監視トーンの或いはいかなる先
    行する増幅器からの危難トーンの存在を検知するための
    、もし前記トーンのいずれかが存在するならば入来信号
    を増幅するための、そしてもし前記トーンが両者とも存
    在しないならばそれぞれの危難トーンを増幅器出力に印
    加するための手段と、受信器ターミナルにあって監視ト
    ーン、前記危難トーンの存在或いはこのようなトーンの
    すべての欠如、このようなトーンのすべての欠如或いは
    受信された危難トーンはシステムの故障を位置付けるた
    めに役立つ、を検知するための手段とを具備することを
    特徴とするアナログ遠隔測定システム。
  2. 【請求項2】  光増幅器が光ファイバ増幅器であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の遠隔測定システム。
  3. 【請求項3】  光増幅器にあるトーン検知手段が同期
    検知器を具備することを特徴とする請求項2記載の遠隔
    測定システム。
  4. 【請求項4】  同期検知器が発振器にスイッチを入れ
    るように作用する制御手段を介してスイッチ可能な発振
    器に結合され、それによって最初に監視トーン周波数を
    そして続いて先行する各増幅器の危難トーン周波数を出
    力することを特徴とする請求項3記載の遠隔測定システ
    ム。
  5. 【請求項5】  各増幅器は各光ポンプ源を具備し、さ
    らに監視トーン或いは危難トーンが検知されるときは開
    放して保持されるが両者のトーンが存在しないときは閉
    鎖されて危難トーンジェネレータを各増幅器の光ポンプ
    源に接続するように作用するスイッチユニットをさらに
    具備することを特徴とする請求項4記載の遠隔測定シス
    テム。
  6. 【請求項6】  各AGC(自動利得制御)装置は各光
    ファイバ増幅器に連結され、そしてAGCの目的のため
    に必要とされる信号を検知するための手段を具備してお
    り、その検知手段はまた遠隔測定の目的のための監視/
    危難トーンを検知することを特徴とする請求項2項記載
    の遠隔測定システム。
  7. 【請求項7】  すべて光ファイバによって相互連結さ
    れている送信ターミナルと複数の連結された光増幅器と
    受信器ターミナルとを具備する光送信システムを使用す
    るためのアナログ遠隔測定方法であり、監視トーンを送
    信ターミナルから光出力へと印加することと、各光増幅
    器で監視トーン或いはいずれかの先行する増幅器からの
    危難トーンの存在を検知することと、もし前記トーンの
    いずれかが存在するならば次の増幅器への送信のための
    入来信号を増幅すること或いはもしトーンが両者とも存
    在しないならばそれぞれの危難トーンを増幅器出力に印
    加することと、監視トーン、前記危難トーンの存在或い
    はこのようなトーンのすべての欠如を受信器ターミナル
    で検知することと、このようなトーンのすべての欠如或
    いは受信された危難トーンから送信システムの故障位置
    を決定することとのステップを具備することを特徴とす
    るアナログ遠隔測定方法。
  8. 【請求項8】  光増幅器が光ファイバ増幅器であるこ
    とを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】  トーンは発振器にスイッチを入れるよ
    うに作用する制御手段を介してスイッチ可能な発振器に
    結合された同期検知器を具備する手段によって光増幅器
    において検知され、それによって最初に監視トーン周波
    数をそして次に先行する各増幅器の危難トーン周波数を
    出力することを特徴とする請求項8記載の方法。
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