JPH1098229A - Multistage amplified optical transmission system and optical amplifier - Google Patents
Multistage amplified optical transmission system and optical amplifierInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 SN比や波形歪などの伝送特性を良好に維持
可能な多段増幅光伝送システムを提供する。
【解決手段】 送信器100から出力された信号光が各
段の光増幅器3101〜310Nを順次介して増幅され
る。各段の光増幅器3101〜310Nでは、入力光モニ
タ部313は、入力光のパワーレベルを検出し、増幅率
調整部315は、その検出結果と増幅情報入力部314
に格納された出力光パワーレベル目標値とから増幅率を
決定し、決定された増幅率とすべく励起部312が供給
する励起光の強度を調整する。そして、決定された増幅
率で増幅率が実効され、各段の光増幅器3101〜31
0Nから、出力光パワーレベル目標値に略等しいパワー
レベルの光が出力される。
(57) [Problem] To provide a multi-stage amplified optical transmission system capable of maintaining good transmission characteristics such as SN ratio and waveform distortion. SOLUTION: A signal light output from a transmitter 100 is sequentially amplified through optical amplifiers 310 1 to 310 N at respective stages. In each of the optical amplifiers 310 1 to 310 N , the input light monitoring unit 313 detects the power level of the input light, and the amplification factor adjustment unit 315 outputs the detection result and the amplification information input unit 314.
The amplification factor is determined from the output light power level target value stored in the storage unit and the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 312 is adjusted so as to obtain the determined amplification factor. Then, the amplification factor is effected at the determined amplification factor, and the optical amplifiers 310 1 to 310 1 of each stage are used.
From 0 N , light having a power level substantially equal to the output light power level target value is output.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信で使用され
る多段増幅光伝送システムおよび光増幅器に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-stage amplified optical transmission system and an optical amplifier used in optical communication.
【0002】[0002]
【従来の技術】光増幅器としては、高速性の観点から、
動作エネルギが光の形態で供給され、入力した信号光を
増幅して出力する光ファイバ増幅器が適している。特
に、Erなどの希土類元素が添加された光ファイバを使
用した光ファイバ増幅器は、高速性および低ノイズ性で
優れている。2. Description of the Related Art As an optical amplifier, from the viewpoint of high speed,
An optical fiber amplifier that supplies operating energy in the form of light and amplifies and outputs input signal light is suitable. In particular, an optical fiber amplifier using an optical fiber doped with a rare earth element such as Er is excellent in high speed and low noise.
【0003】そして、各光ファイバ増幅器における利得
を一定に制御する観点から、「相田他:電子情報通信学
会論文誌 B−I,Vol.J75−B−I,No.
5,pp.298−303,1992年5月」に開示の
光ファイバ増幅器(以後、従来例1と呼ぶ)が、また、
多波長一括増幅にあたっての各光ファイバ増幅器におけ
る利得の波長依存性を低減する観点から、「中林 他:
1994年電子情報通信学会春季大会 C−390」
(以後、従来例2と呼ぶ)や「御園 他:1994年電
子情報通信学会秋季大会 B−943」に開示の光ファ
イバ増幅器(以後、従来例3と呼ぶ)が提案されてい
る。[0003] From the viewpoint of controlling the gain of each optical fiber amplifier to be constant, "Aida et al .: Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, BI, Vol. J75-BI, No.
5, pp. 298-303, May 1992 "(hereinafter referred to as Conventional Example 1).
Nakabayashi et al .: From the viewpoint of reducing the wavelength dependence of gain in each optical fiber amplifier for multi-wavelength batch amplification.
1994 IEICE Spring Conference C-390 ”
(Hereinafter referred to as Conventional Example 2) and "Mizono et al .: 1994 IEICE Autumn Conference B-943" (hereinafter referred to as Conventional Example 3) have been proposed.
【0004】従来例1の光ファイバ増幅器は、ASE
(Amplified Spontaneous Emission)と利得との関係に
注目し、増幅用光ファイバであるエルビウム添加光ファ
イバの側面からのASE(Amplified Spontaneous Emis
sion)のパワーレベルを検出し、検出パワーレベルに応
じて励起光強度を制御して、利得を一定に維持してい
る。The optical fiber amplifier of the prior art 1 is ASE
Focusing on the relationship between (Amplified Spontaneous Emission) and gain, ASE (Amplified Spontaneous Emis) from the side of an erbium-doped optical fiber as an amplification optical fiber.
sion), the excitation light intensity is controlled according to the detected power level, and the gain is kept constant.
【0005】従来例2や従来例3の光ファイバ増幅器
は、信号波長帯において所要の利得を設定した場合、信
号波長帯における利得の波長依存性が小さくなる増幅特
性の材料からなるエルビウム添加の増幅用光ファイバを
採用し、所要の利得に維持するべく励起光強度を制御し
ている。In the optical fiber amplifiers of Conventional Examples 2 and 3, when a required gain is set in a signal wavelength band, erbium-doped amplification made of a material having an amplification characteristic in which the wavelength dependence of the gain in the signal wavelength band is reduced. An optical fiber is used to control the pump light intensity to maintain the required gain.
【0006】ところで、送信器から受信器への光通信に
あたって、長距離の光伝送を必要とする場合には、伝送
用光ファイバなどによる光損失を補償するため、送信器
と受信器との間に、複数の光ファイバ増幅器などの光増
幅器を多段直列に接続した多段増幅光伝送システムを配
置することが必須となる。こうした多段増幅光伝送シス
テムでは、信号光のSN比の劣化が小さいことが必須の
要素となる。When long-distance optical transmission is required for optical communication from a transmitter to a receiver, the distance between the transmitter and the receiver is compensated for in order to compensate for optical loss due to an optical fiber for transmission. In addition, it is essential to arrange a multi-stage amplification optical transmission system in which optical amplifiers such as a plurality of optical fiber amplifiers are connected in a multi-stage series. In such a multi-stage amplified optical transmission system, it is an essential element that the deterioration of the SN ratio of the signal light is small.
【0007】こうした多段増幅光伝送システムでのSN
比の維持の観点から、「寺原 他:1992年電子情報
通信学会春季大会 B−942」(以後、従来例4と呼
ぶ)では、各光ファイバ増幅器の出力時点での信号光の
パワーレベルを一定に制御する重畳方式ALC(Automa
tic Level Control)採用し、各光ファイバ増幅器の出
力時点での全出力パワーを一定とする平均値方式ALC
の場合よりも高いSN比を得る多段増幅光伝送システム
が開示されている。The SN in such a multi-stage amplified optical transmission system
From the viewpoint of maintaining the ratio, in “Terahara et al .: 1992 IEICE Spring Conference B-942” (hereinafter referred to as Conventional Example 4), the power level of the signal light at the output time of each optical fiber amplifier is fixed. ALC (Automa
tic Level Control), and the average value method ALC that keeps the total output power at the output time of each optical fiber amplifier constant
Discloses a multi-stage amplified optical transmission system that obtains a higher SN ratio than the case of (1).
【0008】従来例4では、信号光にパイロット信号を
重畳して、各光ファイバ増幅器の出力時点でのパイロッ
ト信号のパワーレベルを一定に制御することにより、各
光ファイバ増幅器の出力時点での信号光のパワーレベル
を一定に制御している。In prior art example 4, a pilot signal is superimposed on a signal light to control the power level of the pilot signal at the time of output of each optical fiber amplifier to be constant, so that the signal at the time of output of each optical fiber amplifier is controlled. The light power level is controlled to be constant.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来の光増幅器や多段
増幅光伝送システムは上記のように構成されるので、以
下のような問題点があった。The conventional optical amplifier and the multi-stage amplified optical transmission system have the following problems since they are configured as described above.
【0010】従来例1〜3の光増幅器を多段増幅光伝送
システムに適用した場合、各光増幅器での利得は一定に
制御されているので、入力光のパワーレベルの増減に対
応して、出力光のパワーレベルも増減する。When the optical amplifiers of Conventional Examples 1 to 3 are applied to a multi-stage amplified optical transmission system, the gain of each optical amplifier is controlled to be constant. The power level of the light also increases or decreases.
【0011】したがって、中継伝送区間の特定の伝送区
間での伝送損失が小さいと、入力光のパワーレベルが大
きくなるので、出力光のパワーレベルが大きくなる。し
かし、出力光パワーレベルが大きくなりすぎると、伝送
路である伝送用光ファイバの非線形光学効果に由来する
自己位相変調と伝送用光ファイバの波長分散とによる伝
送波形歪を引き起こすことになる。Therefore, when the transmission loss in a specific transmission section of the relay transmission section is small, the power level of the input light increases, so that the power level of the output light increases. However, if the output light power level is too high, transmission waveform distortion due to self-phase modulation and chromatic dispersion caused by the non-linear optical effect of the transmission optical fiber, which is the transmission path, will occur.
【0012】一方、中継伝送区間の特定の伝送区間での
伝送損失が大きいと、入力光のパワーレベルが小さくな
るので、出力光のパワーレベルが小さくなる。しかし、
出力光パワーレベルが小さくなると、出力信号光パワー
レベルも小さくなるので、伝送路である伝送用光ファイ
バ中での発生ノイズが相対的に無視できないものとな
り、SN比が劣化してしまう。On the other hand, if the transmission loss in a specific transmission section of the relay transmission section is large, the power level of the input light decreases, and the power level of the output light decreases. But,
When the output light power level decreases, the output signal light power level also decreases, so that noise generated in the transmission optical fiber, which is the transmission path, becomes relatively nonnegligible, and the SN ratio deteriorates.
【0013】従来例4の多段増幅光伝送システムでは、
信号光にパイロット信号を重畳しているので、使用でき
る送信器が特殊なものとなり、既存の送信器が使用でき
なくなるとともに、パイロット信号の検出用に高精度の
波長分岐器などが必要となり、光増幅器の構成が複雑な
ものとなってしまう。In the multistage amplifying optical transmission system of the conventional example 4,
Since the pilot signal is superimposed on the signal light, the usable transmitter becomes special, and the existing transmitter cannot be used, and a high-precision wavelength splitter or the like is required for detecting the pilot signal. The configuration of the amplifier becomes complicated.
【0014】また、各中継伝送区間での伝送損失が略一
定ではなく、中継伝送区間によって伝送損失が変化する
場合には、各光ファイバ増幅器の増幅率を変化させる必
要がある。しかし、一般に、光ファイバ増幅器の増幅率
を変化させると、増幅率の波長依存性も変化することと
なり、多波長一括増幅のシステムでは、システム全体と
しての利得の波長依存性の低減を図ることができない。Further, when the transmission loss in each relay transmission section is not substantially constant and the transmission loss varies depending on the relay transmission section, it is necessary to change the amplification factor of each optical fiber amplifier. However, in general, when the amplification factor of an optical fiber amplifier is changed, the wavelength dependence of the amplification factor also changes.In a multi-wavelength batch amplification system, it is possible to reduce the wavelength dependence of the gain of the entire system. Can not.
【0015】本発明は、上記を鑑みてなされたものであ
り、SN比や波形歪などの伝送特性を良好に維持可能な
多段増幅光伝送システムを提供するとともに、こうした
多段増幅光伝送システムで好適に採用できる光増幅器を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above, and provides a multi-stage amplified optical transmission system capable of maintaining good transmission characteristics such as SN ratio and waveform distortion, and is suitable for such a multi-stage amplified optical transmission system. It is an object of the present invention to provide an optical amplifier that can be used for the optical amplifier.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項1の多段増幅光伝
送システムは、送信器から出力された信号光を複数の光
増幅器を介して受信器へ伝送する多段増幅光伝送システ
ムであって、複数の光増幅器の夫々が、(a)増幅特性
として、励起光強度と入力光強度とに応じた信号光の波
長の光の増幅率、および、増幅率と雑音光発生レベルと
の関係が既知の光増幅部と、(b)光増幅部に励起光を
供給する励起部と、(c)入力光パワーレベルをモニタ
する入力光モニタ部と、(d)複数の光増幅器の増幅特
性と複数の光増幅器間の中継伝送路における伝送損失と
に基づいて、指示された出力すべき光パワーレベルと、
入力光モニタ部で検出された入力光パワーレベルとに基
づいて増幅率を決定し、決定された増幅率に応じて励起
部が供給する励起光強度を調整する増幅率調整部とを備
えることを特徴とする。A multistage amplified optical transmission system according to claim 1 is a multistage amplified optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers, Each of the plurality of optical amplifiers has (a) the amplification characteristics of the light of the wavelength of the signal light corresponding to the excitation light intensity and the input light intensity, and the relationship between the amplification factor and the noise light generation level as the amplification characteristics. (B) an excitation unit for supplying excitation light to the optical amplification unit, (c) an input light monitoring unit for monitoring the input light power level, and (d) amplification characteristics and a plurality of optical amplifiers. Based on the transmission loss in the relay transmission line between the optical amplifiers, the indicated optical power level to be output,
An amplification factor is determined based on the input light power level detected by the input light monitoring unit, and an amplification factor adjustment unit that adjusts the excitation light intensity supplied by the excitation unit according to the determined amplification factor. Features.
【0017】請求項1の多段増幅光伝送システムでは、
各光増幅器の出力光パワーレベルは、励起光強度に応じ
た信号光の波長の光の増幅率、および、増幅率と雑音光
発生レベルという各光増幅器の増幅特性と、光増幅器間
の中継伝送路における伝送損失とに基づいて、各光増幅
器の出力光パワーレベルを決定し、これらの決定した出
力光パワーレベルを各光増幅器に設定する。そして、各
光増幅器は、入力光をモニタし、設定された出力光パワ
ーレベルとすべく、励起部が供給する励起光の強度を増
幅率調整部が調整する。In the multi-stage amplified optical transmission system according to the first aspect,
The output optical power level of each optical amplifier depends on the amplification factor of the signal light wavelength corresponding to the pumping light intensity, the amplification characteristics of each optical amplifier such as the amplification factor and the noise light generation level, and the relay transmission between the optical amplifiers. The output optical power level of each optical amplifier is determined based on the transmission loss in the path, and the determined output optical power level is set in each optical amplifier. In each optical amplifier, the input light is monitored, and the amplification factor adjusting unit adjusts the intensity of the pumping light supplied by the pumping unit so that the output light power level is set.
【0018】したがって、各中継伝送路における伝搬光
について、(i)光強度を大きくし過ぎることによる、
中継伝送路での非線形光学効果による波形の歪の発生、
および、(ii)光強度を小さくし過ぎることによる、中
継伝送路内でのSN比の低下を抑制すべく、システム設
計時に、各光増幅器の増幅特性および伝送用光ファイバ
の種類、長さ、および、接続点などから推定される光増
幅器間の中継伝送路の伝送損失とを考慮して、各光増幅
器の増幅率を決定し、かつ、設定することにより、
(i)中継伝送路の非線形光学効果による波形の歪の発
生を抑制しつつ、(ii)システム全体としてのSN比を
維持しながら、送信器と受信器との間の信号光の伝送を
実現する。Therefore, with respect to the propagation light in each relay transmission line, (i) the light intensity is set to be too large.
Generation of waveform distortion due to the nonlinear optical effect in the relay transmission line,
And (ii) at the time of system design, the amplification characteristics of each optical amplifier and the type and length of the transmission optical fiber, in order to suppress a decrease in the S / N ratio in the relay transmission line due to excessively low light intensity. And, in consideration of the transmission loss of the relay transmission path between the optical amplifiers estimated from the connection point and the like, by determining and setting the amplification factor of each optical amplifier,
(I) Realization of signal light transmission between a transmitter and a receiver while suppressing the occurrence of waveform distortion due to the nonlinear optical effect of the relay transmission line, and (ii) maintaining the SN ratio of the entire system. I do.
【0019】なお、各中継伝送路における伝送損失値を
得るにあたっては、システムの据付け時に実測すること
も可能である。この場合には、各光増幅器の出力するべ
き出力光パワーレベルは、システムの据付け時に決定さ
れ、その後に設定されることになる。In order to obtain the transmission loss value in each relay transmission line, it is possible to actually measure the transmission loss value when the system is installed. In this case, the output optical power level to be output from each optical amplifier is determined at the time of installation of the system, and is set thereafter.
【0020】請求項2の多段増幅光伝送システムは、請
求項1記載の多段増幅光伝送システムにおいて、複数の
光増幅器の夫々に初期の出力するべき光パワーレベルを
指示するとともに、複数の光増幅器の夫々から稼働中の
増幅率に応じた情報を収集し、複数の光増幅器の夫々の
稼働中の増幅率に基づいて、複数の光増幅器の夫々に新
たに出力するべき光パワーレベルを算出し、算出された
出力するべき光パワーレベルを複数の光増幅器の夫々に
指示する増幅管理部を更に備えることを特徴とする。A multistage amplified optical transmission system according to a second aspect of the present invention is the multistage amplified optical transmission system according to the first aspect, in which an initial optical power level to be output is indicated to each of the plurality of optical amplifiers, and a plurality of the optical amplifiers are provided. The information corresponding to the operating amplification factor is collected from each of the optical amplifiers, and the optical power level to be newly output to each of the plurality of optical amplifiers is calculated based on the operating amplification factor of each of the plurality of optical amplifiers. And an amplification management unit for instructing each of the plurality of optical amplifiers of the calculated optical power level to be output.
【0021】請求項2の多段増幅光伝送システムでは、
各光増幅器の出力するべき光のパワーレベルの設定を、
各光増幅器の稼働中に増幅管理部が行なう。In the multistage amplified optical transmission system according to the second aspect,
Set the power level of the light to be output from each optical amplifier,
This is performed by the amplification management unit during the operation of each optical amplifier.
【0022】システム稼働の初期において、増幅管理部
は、各光増幅器の稼働初期の出力すべき光パワーレベル
を各光増幅器に対して指示する。指示を受けた各光増幅
器は、入力光のモニタし、指示された出力光パワーレベ
ルとすべく、励起部が供給する励起光の強度を増幅率調
整部が調整する。この調整とともに、各光増幅器は、増
幅率調整部が決定した増幅率に応じた情報を増幅管理部
へ報告する。In the early stage of system operation, the amplification management unit instructs each optical amplifier of an optical power level to be output in the early stage of operation of each optical amplifier. Each of the optical amplifiers that receive the instruction monitors the input light, and the amplification factor adjustment unit adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit so that the output light power level is instructed. Along with this adjustment, each optical amplifier reports information corresponding to the amplification factor determined by the amplification factor adjustment unit to the amplification management unit.
【0023】増幅管理部は、報告を受けた各光増幅器の
増幅率と自身が指示した各増幅器の出力光パワーレベル
とから、各中継伝送路における伝送損失値を求め、求め
た各中継伝送路における伝送損失値と光増幅器の増幅特
性とから、(i)中継伝送路の非線形光学効果による波
形の歪の発生を抑制可能であり、(ii)各光増幅器で発
生する雑音光のパワーレベルを考慮した上で、システム
全体としてのSN比を確保可能な、各光増幅器の出力す
るべき光パワーレベルを算出し、算出された出力光パワ
ーレベルを各光増幅器に指示する。The amplification management unit obtains a transmission loss value in each relay transmission line from the gain of each optical amplifier that has received the report and the output optical power level of each amplifier that has been instructed by itself, and obtains the calculated transmission loss value in each relay transmission line. From the transmission loss value and the amplification characteristics of the optical amplifier, it is possible to (i) suppress the occurrence of waveform distortion due to the nonlinear optical effect of the relay transmission line, and (ii) reduce the power level of the noise light generated in each optical amplifier. In consideration of this, an optical power level to be output from each optical amplifier that can secure the SN ratio of the entire system is calculated, and the calculated output optical power level is instructed to each optical amplifier.
【0024】新たな指示を受けた、各光増幅器は、入力
光をモニタし、新たな指示された出力光パワーレベルと
すべく、励起部が供給する励起光の強度を増幅率調整部
が実時間で調整する。Upon receiving the new instruction, each of the optical amplifiers monitors the input light, and the amplification factor adjusting unit actually controls the intensity of the pumping light supplied by the pumping unit so as to obtain the newly specified output light power level. Adjust with time.
【0025】以後、各光増幅器による増幅率の報告と、
増幅管理部の各光増幅器の出力するべき光パワーレベル
の算出と、算出された出力光パワーレベルを各光増幅器
に指示というフィードバック制御を行なって、好適な多
段増幅光伝送を実現する。Thereafter, reports on the amplification factors of the respective optical amplifiers,
Calculation of the optical power level to be output from each optical amplifier of the amplification management unit and feedback control of instructing each optical amplifier of the calculated output optical power level are performed to realize suitable multistage amplified optical transmission.
【0026】請求項2の多段増幅光伝送システムでは、
請求項1の多段増幅光伝送システムにおいて想定する各
中継伝送路の伝送損失の時間変化の略一定性を前提とせ
ず、環境条件などを要因とする各中継伝送路の伝送損失
の時間変化が発生しても、好適な多段増幅光伝送を実現
する。In the multi-stage amplified optical transmission system according to claim 2,
In the multistage amplified optical transmission system according to claim 1, a time change in transmission loss of each relay transmission line due to environmental conditions or the like occurs due to environmental conditions or the like without assuming substantially constant time change of transmission loss in each relay transmission line. Even so, suitable multistage amplified optical transmission is realized.
【0027】また、増幅率調整部による出力光パワーレ
ベルの制御速度と増幅管理部による出力光パワーレベル
の制御速度とは一致する必要はない。増幅率調整部によ
る出力光パワーレベルの制御速度は速いほど好ましい
が、増幅管理部による出力光パワーレベルの制御速度
は、各中継伝送路の伝送損失の変化速度と同等程度以下
であればよい。It is not necessary that the control speed of the output light power level by the amplification factor adjustment unit and the control speed of the output light power level by the amplification management unit match. It is preferable that the control speed of the output light power level by the amplification factor adjustment unit is faster, but the control speed of the output light power level by the amplification management unit may be equal to or less than the change speed of the transmission loss of each relay transmission line.
【0028】請求項3の多段増幅光伝送システムは、請
求項1の多段増幅光伝送システムにおいて、夫々の光増
幅器が出力するべき光パワーレベルが、光増幅器の夫々
が出力する信号光成分のパワーレベルが略一定となる、
光増幅器の夫々の出力するべき光パワーレベルであるこ
とを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the multistage amplified optical transmission system according to the first aspect, the optical power level to be output by each optical amplifier is equal to the power of the signal light component output by each optical amplifier. The level is almost constant,
The optical power level is to be output from each of the optical amplifiers.
【0029】請求項3の多段増幅光伝送システムでは、
光増幅器の夫々が出力する信号光成分のパワーレベルを
略一定とするので、信号光の波長の光について非線形光
学効果の抑制が十分であれば、信号光成分の絶対的な量
を確保して、信号光伝送が行なわれる。In the multistage amplified optical transmission system according to the third aspect,
Since the power level of the signal light component output from each of the optical amplifiers is substantially constant, if the suppression of the nonlinear optical effect is sufficient for the light of the signal light wavelength, the absolute amount of the signal light component is secured. , Signal light transmission is performed.
【0030】請求項4の多段増幅光伝送システムは、請
求項1の多段増幅光伝送システムにおいて、夫々の光増
幅器が出力するべき光パワーレベルが、光増幅器の夫々
が出力する信号光成分のパワーレベルが後段となるに従
って増加する、光増幅器の夫々の出力光パワーレベルで
あることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the multistage amplified optical transmission system according to the first aspect, the optical power level to be output by each optical amplifier is equal to the power of the signal light component output by each optical amplifier. The output optical power level of each of the optical amplifiers increases as the level becomes later.
【0031】中継伝送路に使用される伝送用光ファイバ
は僅かではあるが非線形特性を有し、伝搬光の光強度密
度が高い程、または、伝搬距離が長い程、大きな非線形
光学現象が発生し、自己位相変調によって光周波数が変
調される。一方、伝送用光ファイバは波長分散を有する
ので、自己位相変調によって光周波数が変調されると、
伝搬距離に応じた波形歪が発生する。したがって、多段
増幅光伝送システムの光増幅において、光増幅器の出力
する信号光の波長の光のパワーレベルが大きい程、また
は、後の伝搬距離が長い程、すなわち、前段側の光増幅
器の信号光の波長の光の出力パワーレベル大きいほど、
波形歪が大きくなることになる。The transmission optical fiber used for the relay transmission line has a small but non-linear characteristic, and the higher the light intensity density of the propagation light or the longer the propagation distance, the larger the nonlinear optical phenomenon occurs. The optical frequency is modulated by self-phase modulation. On the other hand, since the transmission optical fiber has chromatic dispersion, when the optical frequency is modulated by self-phase modulation,
Waveform distortion occurs according to the propagation distance. Therefore, in the optical amplification of the multi-stage amplification optical transmission system, the larger the power level of the light having the wavelength of the signal light output from the optical amplifier, or the longer the subsequent propagation distance, that is, the signal light of the optical amplifier of the preceding stage The higher the output power level of light of wavelength
The waveform distortion will increase.
【0032】請求項4の多段増幅光伝送システムでは、
送信器側の光増幅器程、出力する信号光成分のパワーレ
ベルを小さくし、後段となるに従って光増幅器の出力す
る信号光成分のパワーレベルを大きくしているので、中
継伝送路における非線形光学効果による自己位相変調の
発生および波長分散の影響が抑制され、波形歪を低減し
た好適な光伝送を実行する。In the multi-stage amplified optical transmission system according to the fourth aspect,
The power level of the signal light component output from the optical amplifier is reduced in the optical amplifier on the transmitter side, and the power level of the signal light component output from the optical amplifier is increased in the subsequent stages. A suitable optical transmission in which the occurrence of self-phase modulation and the influence of chromatic dispersion are suppressed and waveform distortion is reduced is executed.
【0033】請求項5の多段増幅光伝送システムは、請
求項2の多段増幅光伝送システムにおいて、(i)信号
光は、異なる波長成分の複数の伝送チャンネルを有し、
(ii)複数の光増幅器の夫々の増幅特性として、複数の
波長を含む波長範囲での増幅率の波長依存性の増幅率依
存性が更に既知であり、(iii)増幅管理部は、増幅率
の波長依存性の増幅率依存性と複数の光増幅器の夫々の
稼働中の増幅率とに基づいて、最終段の光増幅器の出力
光における前記信号光の夫々の波長成分の光に関する、
システムとしての利得の波長依存性を低減する、光増幅
器の夫々の出力するべき光パワーレベルを算出すること
を特徴とする。A multi-stage amplified optical transmission system according to claim 5 is the multi-stage amplified optical transmission system according to claim 2, wherein (i) the signal light has a plurality of transmission channels of different wavelength components.
(Ii) As the amplification characteristics of each of the plurality of optical amplifiers, the amplification factor dependency of the wavelength dependency of the amplification factor in a wavelength range including a plurality of wavelengths is further known, and (iii) the amplification management unit Based on the wavelength-dependent amplification factor dependence of the wavelength-dependent amplification factors and the operating amplification factors of each of the plurality of optical amplifiers, the light of each wavelength component of the signal light in the output light of the final-stage optical amplifier,
An optical power level to be output from each of the optical amplifiers for reducing the wavelength dependence of the gain of the system is calculated.
【0034】発明者の知見によれば、希土類元素添加の
増幅用光ファイバでは、一般的に信号光の波長帯域とし
て使用される1.55μm帯において、増幅率が小さい
ときには、長波長となる程、増幅率が高い傾向がある。
一方、増幅率が大きいときには、短波長となる程、増幅
率が高い傾向がある。According to the knowledge of the inventor, in an amplification optical fiber doped with a rare earth element, in a 1.55 μm band generally used as a wavelength band of signal light, when the amplification factor is small, the longer the wavelength, the longer the wavelength. , The amplification rate tends to be high.
On the other hand, when the amplification factor is large, the shorter the wavelength is, the higher the amplification factor tends to be.
【0035】請求項5の多段増幅光伝送システムでは、
出力パワーレベルとSN比の観点から、各光増幅器での
増幅率が波長依存性を有さざるを得ない場合であって
も、増幅管理部が各光増幅器の増幅率を適切に指示する
ことにより、システム全体の利得の波長依存性の平坦化
を図ることができる。In the multistage amplified optical transmission system according to claim 5,
From the viewpoint of the output power level and the S / N ratio, even when the amplification factor of each optical amplifier must have wavelength dependence, the amplification management unit appropriately indicates the amplification factor of each optical amplifier. Thereby, the wavelength dependence of the gain of the entire system can be flattened.
【0036】請求項6の光増幅器は、送信器から出力さ
れた信号光を、複数の光増幅器を順次介して受信器へ伝
送する多段増幅光伝送システムで使用される光増幅器あ
って、(a)励起光強度と入力光強度とに応じた信号光
の波長の光の増幅率、および、増幅率値と雑音光発生レ
ベルが既知の光増幅部と、(b)光増幅部に励起光を供
給する励起部と、(c)入力光パワーレベルをモニタす
る入力光モニタ部と、(d)指示された出力すべき光パ
ワーレベルに関するレベル情報を入力する情報入力部
と、(e)レベル情報と入力光モニタ部で検出された入
力光パワーレベルとに基づいて増幅率を決定し、決定さ
れた増幅率に応じた励起部が供給する励起光強度を調整
する励起光制御部と、(f)決定された増幅率に関する
増幅率情報を出力する情報出力部とを備えることを特徴
とする。An optical amplifier according to a sixth aspect is an optical amplifier used in a multi-stage amplified optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers in sequence. A) the amplification factor of the light having the wavelength of the signal light according to the intensity of the excitation light and the intensity of the input light, and the optical amplification unit whose amplification factor value and the noise light generation level are known; (C) an input light monitor for monitoring the input light power level, (d) an information input unit for inputting level information relating to the indicated light power level to be output, and (e) level information An excitation light control unit that determines an amplification factor based on the input light power level detected by the input light monitoring unit, and adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit according to the determined amplification factor; (f ) Output amplification factor information about the determined amplification factor Characterized in that it comprises an information output section.
【0037】請求項6の光増幅器では、入力光レベルに
応じて、指示された出力すべき光パワーレベルとすべ
く、増幅率調整部が励起部を制御するとともに、この指
示された出力すべき光パワーレベルに関する情報を情報
入力部で入力可能であり、また、励起調整部が決定した
増幅率を情報出力部を介して出力可能であるので、請求
項2の多段増幅光伝送システムの光増幅器として好適に
採用可能である。In the optical amplifier according to the sixth aspect, the amplification factor adjusting section controls the pumping section so as to set the specified optical power level to be output in accordance with the input light level, and the specified output level is to be output. 3. An optical amplifier for a multi-stage amplification optical transmission system according to claim 2, wherein information relating to an optical power level can be input at an information input unit, and an amplification factor determined by an excitation adjustment unit can be output via an information output unit. It can be suitably adopted as.
【0038】請求項7の光増幅器は、請求項6の光増幅
器において、(g)光増幅器の出力光のレベルをモニタ
する出力光モニタ部と、(h)増幅率調整部で決定され
た増幅率と出力光モニタ部で検出された出力光のレベル
とに基づいて、励起部が供給する励起光強度を微調整す
る励起光微調整部とを更に備えることを特徴とする。The optical amplifier according to claim 7 is the optical amplifier according to claim 6, wherein (g) an output light monitor for monitoring the level of the output light of the optical amplifier, and (h) amplification determined by the amplification factor adjuster. The apparatus further includes an excitation light fine adjustment unit that finely adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit based on the rate and the level of the output light detected by the output light monitoring unit.
【0039】請求項7の光増幅器では、請求項6の光増
幅器におけるフィードフォワード制御による出力光パワ
ーレベルの調整に加えて、出力光のパワーレベルをモニ
タし、このモニタ結果から、フィードバック制御によっ
て出力光パワーレベルの微調整を行なうので、更に正確
な出力光パワーレベルの調整が可能となる。According to the optical amplifier of the present invention, in addition to the adjustment of the power level of the output light by the feedforward control in the optical amplifier of the present invention, the power level of the output light is monitored. Since the light power level is finely adjusted, the output light power level can be adjusted more accurately.
【0040】なお、請求項6の光増幅器において、光増
幅部の信号光の波長帯域での増幅率の波長依存性の増幅
率依存性が更に既知であれば、請求項5の多段増幅光伝
送システムの光増幅器として好適に採用可能である。In the optical amplifier according to the sixth aspect, if the amplification factor dependence of the wavelength dependence of the amplification factor in the wavelength band of the signal light of the optical amplifier is further known, the multistage amplified optical transmission according to the fifth aspect is provided. It can be suitably used as an optical amplifier of a system.
【0041】請求項8の多段増幅光伝送システムは、送
信器から出力された信号光を、複数の光増幅器を順次介
して受信器へ伝送する多段増幅光伝送システムであっ
て、初段光増幅器以外の後段増幅部の光増幅器は、
(a)増幅特性として、励起光強度と入力光強度とに応
じた信号光の波長の光の増幅率、および、増幅率値と雑
音光発生レベルとの関係が既知の第1の光増幅部と、
(b)第1の光増幅部に励起光を供給する、励起光強度
が制御可能な第1の励起部と、(c)入力光のパワーレ
ベルをモニタする第1の入力光モニタ部と、(d)前段
の光増幅器の出力時における信号光のパワーレベルと雑
音光のパワーレベルとに関する入力レベル情報を受信す
る増幅情報入力部と、(e)予め設定されたレベルダイ
アグラムに従った出力するべき信号光のパワーレベル
と、入力光モニタ部で検出された入力光のパワーレベル
と、入力レベル情報とに基づいて増幅率を決定し、決定
した増幅率に応じた励起光の供給を前記励起部に指示す
る第1の増幅率調整部とを備えることを特徴とする。The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 8 is a multi-stage amplified optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers in sequence, other than the first-stage optical amplifier. The optical amplifier of the post-amplifier is
(A) A first optical amplifying unit whose amplification characteristics are known, in which the amplification factor of the light of the wavelength of the signal light according to the excitation light intensity and the input light intensity, and the relationship between the amplification factor value and the noise light generation level are known. When,
(B) a first pumping unit that supplies pumping light to the first optical amplifying unit and has a controllable pumping light intensity, and (c) a first input light monitoring unit that monitors a power level of the input light. (D) an amplification information input unit for receiving input level information relating to the power level of the signal light and the power level of the noise light at the time of the output of the optical amplifier at the preceding stage; and (e) output according to a preset level diagram. The amplification factor is determined based on the power level of the signal light to be output, the power level of the input light detected by the input light monitor unit, and the input level information, and the pumping light is supplied according to the determined amplification factor. A first amplification factor adjusting unit for instructing the unit.
【0042】ここで、最終段の光増幅器以外の後段光増
幅部の光増幅器は、(f)入力レベル情報と前記決定さ
れた増幅率とに基づいて、出力時における信号光のパワ
ーレベルと雑音光のパワーレベルとに関する出力レベル
情報を生成して出力する第1の増幅情報出力部を更に備
えることが好適である。Here, the optical amplifiers of the post-stage optical amplifier other than the last-stage optical amplifier are: (f) the power level and noise level of the signal light at the time of output based on the input level information and the determined amplification factor. It is preferable to further include a first amplification information output unit that generates and outputs output level information related to the power level of light.
【0043】また、初段の光増幅器は、(a)増幅特性
として、励起光強度と入力光強度に応じた信号光の波長
の光の増幅率、および、増幅率値と雑音光発生レベルと
の関係が既知の第2の光増幅部と、(b)第2の光増幅
部に励起光を供給する、励起光強度が制御可能な第2の
励起部と、(c)入力光のパワーレベルをモニタする第
2の入力光モニタ部と、(d)レベルダイアグラムに従
った出力するべき信号光のパワーレベルと、入力光モニ
タ部で検出された入力光のパワーレベルとに基づいて増
幅率を決定し、決定した増幅率に応じた励起光の供給を
励起部に指示する第2の増幅率調整部と、(e)決定さ
れた増幅率とに基づいて、出力時における信号光のパワ
ーレベルと雑音光のパワーレベルとに関する出力レベル
情報を生成して出力する第2の増幅情報出力部を更に備
えることが好適である。Also, the first stage optical amplifier has (a) amplification characteristics of light having a wavelength of signal light corresponding to the intensity of the pump light and the intensity of the input light, and the amplification factor and the noise light generation level. A second optical amplifying unit having a known relationship, (b) a second exciting unit for supplying the exciting light to the second optical amplifying unit and having a controllable intensity of the exciting light, and (c) a power level of the input light. And (d) the amplification factor based on the power level of the signal light to be output according to the level diagram and the power level of the input light detected by the input light monitoring unit. The power level of the signal light at the time of output based on the second amplification factor adjustment unit that determines and instructs the excitation unit to supply the excitation light according to the determined amplification factor, and (e) the determined amplification factor. And output level information on the power level of noise light. It is preferable, further comprising a second amplifier information output unit for.
【0044】請求項8の多段増幅光伝送システムでは、
各光増幅器の出力光パワーレベルの内、システム設計に
よって決定された信号光の出力パワーレベルを制御しつ
つ光伝送を行なう。In the multi-stage amplified optical transmission system according to claim 8,
Optical transmission is performed while controlling the output power level of the signal light determined by the system design among the output light power levels of the respective optical amplifiers.
【0045】すなわち、請求項8の多段増幅光伝送シス
テムでは、各光増幅器の信号光の出力パワーレベルは、
励起光強度に応じた信号光の波長の光の増幅率と、増幅
率と雑音光発生レベルという各光増幅器の増幅特性と、
想定される各中継伝送路での伝送特性などに応じて、シ
ステム設計時にレベルダイアグラムとして決定される。
そして、このレベルダイアグラムに従って、出力するべ
き信号光のパワーレベルが各光増幅器に指示される。That is, in the multistage amplified optical transmission system according to claim 8, the output power level of the signal light of each optical amplifier is:
Amplification rate of light of signal light wavelength according to pumping light intensity, and amplification characteristics of each optical amplifier such as amplification rate and noise light generation level,
It is determined as a level diagram at the time of system design according to the assumed transmission characteristics of each relay transmission line.
Then, according to this level diagram, the power level of the signal light to be output is instructed to each optical amplifier.
【0046】各光増幅器に増幅すべき光が入力すると、
各光増幅器は、入力光パワーモニタで検出された入力光
パワーレベルと、増幅情報入力部を介して入力した、前
段の光増幅器の光増幅器の出力時における信号光のパワ
ーレベルと雑音光のパワーレベルとに関する入力レベル
情報とに基づいて、入力光中の信号光成分のパワーレベ
ルを求める。こうして求めた入力信号光成分のパワーレ
ベルと指示された出力するべき信号光のパワーレベルと
から、信号光成分の増幅率を決定し、決定した増幅率と
なるように励起部が供給する励起光強度を調整する。When light to be amplified is input to each optical amplifier,
Each optical amplifier has an input optical power level detected by an input optical power monitor, a power level of signal light and a power of noise light at the time of output of an optical amplifier of a preceding optical amplifier, which are input through an amplification information input unit. The power level of the signal light component in the input light is determined based on the input level information related to the level. From the power level of the input signal light component thus determined and the specified power level of the signal light to be output, the amplification factor of the signal light component is determined, and the pumping light supplied by the pumping unit so as to have the determined amplification factor. Adjust the intensity.
【0047】各光増幅器は、決定された増幅率で入力光
を増幅して出力するとともに、自身が発生する雑音光の
パワーレベルを考慮して、出力時における信号光成分の
パワーレベルと雑音光成分のパワーレベルとに関する出
力レベル情報を生成して出力する。Each optical amplifier amplifies the input light at the determined amplification factor and outputs the amplified light. In addition, considering the power level of the noise light generated by itself, the power level of the signal light component and the noise light at the time of output are taken into account. Output level information relating to the power level of the component is generated and output.
【0048】出力レベル情報は、(i)各光増幅器の出
力時点の信号光成分のパワーレベル値と雑音光成分のパ
ワーレベル値、(ii)各光増幅器の出力時点の信号光成
分のパワーレベル値と雑音光成分のパワーレベル値との
比の値などを好適に採用できる。The output level information includes (i) the power level value of the signal light component and the power level value of the noise light component at the output time of each optical amplifier, and (ii) the power level value of the signal light component at the output time of each optical amplifier. The value of the ratio between the value and the power level value of the noise light component can be suitably adopted.
【0049】なお、初段増幅器では、前段における光増
幅が行なわれないので、入力光に雑音成分が実質的に無
いことが想定されるので、他の光増幅器のように情報入
力部の実装は必須ではない。In the first-stage amplifier, since the optical amplification in the previous stage is not performed, it is assumed that there is substantially no noise component in the input light. Therefore, the mounting of the information input unit is indispensable as in other optical amplifiers. is not.
【0050】また、最終段増幅器では、後段における光
増幅が行なわれないことが想定されるので、他の光増幅
器のように情報出力部の実装は必須ではない。In the last-stage amplifier, since it is assumed that optical amplification in the subsequent stage is not performed, the mounting of the information output unit is not essential unlike other optical amplifiers.
【0051】したがって、各中継伝送路における信号光
成分について、重畳される信号光の波長の雑音成分を考
慮した上で、(i)信号光強度を大きくし過ぎることに
よる、中継伝送路の非線形光学効果による波形の歪の発
生、および、(ii)信号光強度を小さくし過ぎることに
よる、中継伝送路内でのSN比の低下を図るべく、シス
テム設計時に、各光増幅器の増幅特性および伝送用光フ
ァイバの種類、長さ、および接続点の数などから推定さ
れる光増幅器間の中継伝送路の伝送損失とを考慮して、
各光増幅器の出力するべき信号光成分のパワーレベルを
決定し、かつ、設定することにより、(i)中継伝送路
の非線形光学効果による波形の歪の発生を抑制しつつ、
(ii)システム全体としてのSN比を維持しながら、送
信器と受信器との間の信号光の伝送を実行する。Therefore, regarding the signal light component in each relay transmission line, taking into account the noise component of the wavelength of the signal light to be superimposed, (i) the nonlinear optical optics of the relay transmission line due to excessively increasing the signal light intensity In order to reduce the S / N ratio in the relay transmission line due to the occurrence of waveform distortion due to the effect and (ii) the signal light intensity being too small, the amplification characteristics of each optical amplifier and the transmission In consideration of the type of optical fiber, the length, and the transmission loss of the relay transmission line between the optical amplifiers estimated from the number of connection points,
By determining and setting the power level of the signal light component to be output from each optical amplifier, (i) while suppressing the occurrence of waveform distortion due to the nonlinear optical effect of the relay transmission line,
(Ii) Transmission of signal light between the transmitter and the receiver is performed while maintaining the SN ratio of the entire system.
【0052】なお、各中継伝送路における伝送損失値を
得るにあたっては、システムの据付け時に実測すること
も可能である。この場合には、各光増幅器の出力するべ
き信号光成分のパワーレベルは、システムの据付け時に
決定され、その後に設定されることになる。When obtaining the transmission loss value in each relay transmission line, it is also possible to actually measure the transmission loss value at the time of installing the system. In this case, the power level of the signal light component to be output from each optical amplifier is determined at the time of installation of the system, and is set thereafter.
【0053】また、請求項8の多段増幅光伝送システム
では、想定する各中継伝送路の伝送損失の時間経過に関
する略一定性を前提とせず、環境条件などを要因とする
各中継伝送路の伝送損失の時間変化が発生しても、好適
な多段増幅光伝送を実行することができる。In the multistage amplified optical transmission system according to the present invention, the transmission loss of each relay transmission line due to environmental conditions or the like is not assumed, and the transmission loss of each relay transmission line is not assumed to be substantially constant over time. Even if the loss changes over time, it is possible to execute a suitable multi-stage amplified optical transmission.
【0054】各光増幅器間における信号光の伝送とレベ
ル情報の伝送とにあたっては、請求項11の多段増幅光
伝送システムのように、(h)光増幅器間での前記信号
光の伝送を媒介する第1の伝送媒体と、(i)光増幅器
間での前記レベル情報を担った信号の伝送を媒介する、
第2の伝送媒体とを更に備えてもよいし、また、請求項
12の多段増幅光伝送システムのように、信号光が第1
の波長帯域の波長を有し、レベル情報を担ったレベル情
報光が、第1の波長帯域とは共有波長の無い第2の波長
帯域の波長を有するとともに、光増幅器間での信号光と
レベル情報光との双方の伝送を媒介する光ファイバを更
に備えてもよい。In the transmission of the signal light and the transmission of the level information between the optical amplifiers, (h) the transmission of the signal light between the optical amplifiers is mediated, as in the multistage amplification optical transmission system according to the eleventh aspect. Mediating the transmission of the signal carrying the level information between the first transmission medium and (i) the optical amplifier;
A second transmission medium may be further provided, and as in the multistage amplified optical transmission system according to claim 12, the signal light is transmitted to the first transmission medium.
And the level information light carrying the level information has the wavelength of the second wavelength band having no shared wavelength with the first wavelength band, and the signal light and the level between the optical amplifiers An optical fiber that mediates transmission of both information light may be further provided.
【0055】請求項11のように、信号光の伝送媒体と
レベル情報の伝送媒体とを別途に用意すると、中継伝送
路は、2つの伝送媒体で構成されることになるが、入力
ポートによって、情報の種類の識別が可能なので、各光
増幅器の構成が簡易とできる。また、レベル情報の伝送
は、光伝送に限定されず、電気的な伝送を採用可能であ
る。If a transmission medium for signal light and a transmission medium for level information are separately prepared as in claim 11, the relay transmission path is composed of two transmission media. Since the type of information can be identified, the configuration of each optical amplifier can be simplified. Further, transmission of the level information is not limited to optical transmission, and electrical transmission can be adopted.
【0056】一方、請求項12のように、信号光の伝送
媒体とレベル情報の伝送媒体とを同一の光ファイバとす
ると、中継伝送路は簡易な構成となるが、各光増幅器で
のレベル情報の出力にあたって、新たな光送信器が必要
となるとともに、レベル情報の入力にあたって、波長弁
別による光分岐器が必要となり、光増幅器の構成が多少
は複雑なものとなる。On the other hand, when the transmission medium for signal light and the transmission medium for level information are the same optical fiber, the relay transmission line has a simple configuration, but the level information in each optical amplifier is In addition, a new optical transmitter is required for the output, and an optical splitter by wavelength discrimination is required for inputting the level information, so that the configuration of the optical amplifier is somewhat complicated.
【0057】請求項13の多段増幅光伝送システムは、
請求項8の多段増幅光伝送システムにおいて、夫々の光
増幅器が出力するべき光パワーレベルが、光増幅器の夫
々が出力する信号光成分のパワーレベルが略一定とな
る、光増幅器の夫々の出力光パワーレベルであることを
特徴とする。The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 13 is
9. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 8, wherein the optical power level to be output from each optical amplifier is such that the power level of the signal light component output from each optical amplifier is substantially constant. Power level.
【0058】請求項13の多段増幅光伝送システムで
は、光増幅器の夫々が出力する信号光成分のパワーレベ
ルを略一定とするので、信号光の波長の光について非線
形光学効果の抑制が十分であれば、信号光成分の絶対的
な量を確保して、信号光伝送が行なわれる。In the multistage amplified optical transmission system according to the thirteenth aspect, since the power level of the signal light component output from each of the optical amplifiers is made substantially constant, it is sufficient if the nonlinear optical effect is sufficiently suppressed for the light of the wavelength of the signal light. For example, the signal light transmission is performed while securing the absolute amount of the signal light component.
【0059】請求項14の多段増幅光伝送システムは、
請求項8の多段増幅光伝送システムにおいて、光増幅器
の夫々が出力する信号光成分のパワーレベルが後段とな
るに従って増加することを特徴とする。The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 14 is
In the multi-stage amplified optical transmission system according to the eighth aspect, the power level of the signal light component output from each of the optical amplifiers increases as the level increases.
【0060】中継伝送路に使用される伝送用光ファイバ
は僅かに非線形特性を有しており、高強度の信号光が伝
搬すると、伝搬光の光強度密度が高い程、または、伝搬
距離が長い程、大きな非線形光学現象が発生し、自己位
相変調によって光周波数が変調される。一方、伝送用光
ファイバは波長分散を有するので、伝搬距離に応じた波
形歪が発生する。したがって、多段増幅光伝送システム
の光増幅において、光増幅器の出力する信号光の波長の
光のパワーレベルが大きい程、または、後の伝搬距離が
長い程、すなわち、前段側の光増幅器の信号光の波長の
光の出力パワーレベル大きいほど、波形歪が大きくなる
ことになる。The transmission optical fiber used for the relay transmission line has a slightly nonlinear characteristic. When signal light of high intensity propagates, the higher the light intensity density of the propagation light or the longer the propagation distance. The larger the nonlinear optical phenomenon occurs, the more the optical frequency is modulated by self-phase modulation. On the other hand, since the transmission optical fiber has chromatic dispersion, waveform distortion occurs according to the propagation distance. Therefore, in the optical amplification of the multi-stage amplification optical transmission system, the larger the power level of the light having the wavelength of the signal light output from the optical amplifier, or the longer the subsequent propagation distance, that is, the signal light of the optical amplifier of the preceding stage The higher the output power level of the light having the wavelength is, the larger the waveform distortion becomes.
【0061】請求項14の多段増幅光伝送システムで
は、送信器側の光増幅器程、出力する信号光成分のパワ
ーレベルを小さくし、後段となるに従って光増幅器の出
力する信号光成分のパワーレベルを大きくしているの
で、中継伝送路における非線形光学効果による自己位相
変調の発生および波長分散の影響が抑制され、波形歪を
低減した好適な光伝送を実行する。In the multistage amplified optical transmission system of the present invention, the power level of the signal light component to be output is reduced as the optical amplifier is closer to the transmitter, and the power level of the signal light component output from the optical amplifier is reduced as it goes to the subsequent stage. Since it is large, the occurrence of self-phase modulation and the influence of chromatic dispersion due to the nonlinear optical effect in the relay transmission line are suppressed, and suitable optical transmission with reduced waveform distortion is performed.
【0062】請求項15の光増幅器は、送信器から出力
された信号光を、複数の光増幅器を順次介して受信器へ
伝送する多段増幅光伝送システムで使用される光増幅器
であって、(a)励起光強度と入力光強度とに応じた信
号光の波長の光の増幅率、および、増幅率値と雑音光発
生レベルとの関係が既知の光増幅部と、(b)光増幅部
に励起光を供給する、励起光強度が制御可能な励起部
と、(c)入力光のパワーレベルをモニタする入力光モ
ニタ部と、(d)前段の光増幅器の出力時における信号
光のパワーレベルと雑音光のパワーレベルとに関する入
力レベル情報を受信する増幅情報入力部と、(e)指定
された出力するべき信号光のパワーレベルと、入力光モ
ニタ部で検出された入力光のパワーレベルと、入力レベ
ル情報とに基づいて増幅率を決定し、決定した増幅率に
応じた励起光の供給を励起部に指示する増幅率調整部
と、(f)入力レベル情報と決定された増幅率とに基づ
いて、出力時における信号光のパワーレベルと雑音光の
パワーレベルとに関する出力レベル情報を生成して出力
する増幅情報出力部とを備えることを特徴とする。An optical amplifier according to a fifteenth aspect is an optical amplifier used in a multi-stage amplified optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially. a) an optical amplification unit having a known amplification factor of light having a wavelength of signal light corresponding to the intensity of the excitation light and the intensity of the input light, and a relationship between the amplification factor value and the noise light generation level; and (b) an optical amplification unit. (C) an input light monitor that monitors the power level of the input light, and (d) the power of the signal light at the time of output from the optical amplifier in the preceding stage. An amplification information input unit for receiving input level information relating to the level and the power level of the noise light; (e) a specified power level of the signal light to be output; and a power level of the input light detected by the input light monitoring unit And the input level information A gain adjuster for determining the width factor and instructing the pumping unit to supply pump light according to the determined gain; and (f) a signal at the time of output based on the input level information and the determined gain. An amplification information output unit for generating and outputting output level information relating to the power level of light and the power level of noise light is provided.
【0063】請求項15の光増幅器では、入力光パワー
レベルおよび入力レベル情報に応じて、指示された出力
すべき信号光成分のパワーレベルとすべく、増幅率調整
部が励起部を制御するとともに、入力レベル情報を入力
情報部を介して入力可能であり、出力レベル情報を出力
情報部を介して出力可能であるので、請求項8の多段増
幅光伝送システムの初段と最終段を除く光増幅器として
好適の採用可能である。In the optical amplifier according to the fifteenth aspect, in accordance with the input light power level and the input level information, the amplification factor adjusting section controls the pumping section so as to set the power level of the signal light component to be instructed to be output. 9. An optical amplifier excluding the first and last stages of the multi-stage amplifying optical transmission system according to claim 8, wherein input level information can be input via an input information section and output level information can be output via an output information section. It can be suitably adopted as.
【0064】請求項16の光増幅器は、請求項15の光
増幅器において、(g)光増幅器の出力光のレベルをモ
ニタする出力光モニタ部と、(h)増幅率調整部で決定
された増幅率と出力光モニタ部で検出された出力光のレ
ベルとに基づいて、励起部が供給する励起光強度を微調
整する励起光微調整部とを更に備えることを特徴とす
る。The optical amplifier according to claim 16 is the optical amplifier according to claim 15, wherein (g) an output light monitor for monitoring the level of output light of the optical amplifier, and (h) an amplification determined by the amplification factor adjuster. The apparatus further includes an excitation light fine adjustment unit that finely adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit based on the rate and the level of the output light detected by the output light monitoring unit.
【0065】請求項16の光増幅器では、請求項15の
光増幅器におけるフィードフォワード制御による出力光
パワーレベルの調整に加えて、出力光のパワーレベルを
モニタし、このモニタ結果から、フィードバック制御に
よって出力光パワーレベルの微調整を行なうので、更に
正確な出力光パワーレベル、ひいては出力光の信号光成
分のパワーレベルの調整が可能となる。According to the optical amplifier of claim 16, in addition to the adjustment of the output light power level by the feedforward control in the optical amplifier of claim 15, the power level of the output light is monitored, and based on the monitoring result, the output is controlled by feedback control. Since the light power level is finely adjusted, more accurate adjustment of the output light power level, and furthermore, the power level of the signal light component of the output light can be performed.
【0066】なお、請求項16の光増幅器において、増
幅情報入力部が、前段の光増幅器から出力されたレベル
情報および予め設定された情報のいずれか一方を入力レ
ベル情報として択一的に選択する入力選択手段を備え、
適宜、選択を設定することとし、(i)前段の光増幅器
から出力されたレベル情報を選択することによって、請
求項8の多段増幅光伝送システムの初段と最終段を除く
光増幅器として好適の採用可能な光増幅器を実現すると
ともに、(ii)予め設定された情報を選択することによ
って、請求項8の多段増幅光伝送システムの初段増幅器
を実現できるので、同一の構成の光増幅器で、初段増幅
器および初段と最終段を除く光増幅器を実現できる。In the optical amplifier according to the sixteenth aspect, the amplification information input section selects one of the level information output from the preceding optical amplifier and the preset information as input level information. With input selection means,
The selection is appropriately set, and (i) the level information output from the optical amplifier at the preceding stage is selected, whereby the optical amplifier is preferably used as an optical amplifier excluding the first and last stages of the multistage amplified optical transmission system according to claim 8. A possible optical amplifier is realized, and (ii) the first-stage amplifier of the multi-stage amplified optical transmission system according to claim 8 can be realized by selecting preset information. Also, an optical amplifier excluding the first and last stages can be realized.
【0067】また、請求項16の光増幅器において、増
幅情報出力部が、出力レベル情報の出力の有無を選択す
る出力選択手段を備え、適宜選択を設定することとし、
(i)出力することを選択することによって、請求項8
の多段増幅光伝送システムの初段と最終段を除く光増幅
器として好適の採用可能な光増幅器を実現するととも
に、(ii)出力しないことを選択することによって、請
求項8の多段増幅光伝送システムの最終段増幅器を実現
できるので、同一の構成の光増幅器で、最終段増幅器お
よび初段と最終段とを除く光増幅器を実現できる。Further, in the optical amplifier according to the present invention, the amplification information output section includes output selection means for selecting whether or not to output the output level information, and the selection is appropriately set.
Claim 8: (i) selecting to output
An optical amplifier suitable for use as an optical amplifier excluding the first and last stages of the multistage amplified optical transmission system of (1) is realized, and (ii) no output is selected. Since the last-stage amplifier can be realized, it is possible to realize the last-stage amplifier and the optical amplifier excluding the first-stage and the last-stage using the same configuration of the optical amplifier.
【0068】請求項17の多段増幅光伝送システムは、
送信器から出力された信号光を複数の光増幅器を順次介
して受信器へ伝送する多段増幅光伝送システムであっ
て、(1)複数の光増幅器のうち最終段の光増幅器以外
の光増幅器それぞれは、(1a)出力光パワーレベルをモニ
タする出力光モニタ部と、(1b)出力光パワーレベルを表
すパワーレベル情報を後段の光増幅器に向けて出力する
パワーレベル情報出力部と、を備え、(2)複数の光増
幅器のうち初段の光増幅器以外の光増幅器それぞれは、
(2a)供給された励起光の強度に応じた増幅率で信号光を
増幅する光増幅部と、(2b)励起光を出力し光増幅部に供
給する励起部と、(2c)入力光パワーレベルをモニタする
入力光モニタ部と、(2d)前段の光増幅器から出力された
パワーレベル情報を入力するパワーレベル情報入力部
と、(2e)パワーレベル情報入力部により入力されたパワ
ーレベル情報が表す前段の光増幅器の出力光パワーレベ
ルと入力光パワーレベルとに基づいて、前段の光増幅器
から自段の光増幅器に到るまでの伝送経路における伝送
損失を求め、その伝送損失に基づいて増幅率を決定し、
その決定された増幅率に応じた強度の励起光の供給を励
起部に指示する増幅率調整部と、を備えることを特徴と
する。A multi-stage amplified optical transmission system according to claim 17 is
A multi-stage amplified optical transmission system for transmitting a signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially, wherein (1) each of the plurality of optical amplifiers other than the last-stage optical amplifier Includes (1a) an output light monitoring unit that monitors the output light power level, and (1b) a power level information output unit that outputs power level information indicating the output light power level to a subsequent optical amplifier, (2) Each of the optical amplifiers other than the first-stage optical amplifier among the plurality of optical amplifiers,
(2a) an optical amplification unit that amplifies the signal light at an amplification factor according to the intensity of the supplied excitation light, (2b) an excitation unit that outputs the excitation light and supplies the optical amplification unit, and (2c) the input optical power An input optical monitor section for monitoring the level, (2d) a power level information input section for inputting power level information output from the optical amplifier in the preceding stage, and (2e) power level information input from the power level information input section. Based on the output optical power level and input optical power level of the preceding optical amplifier, the transmission loss in the transmission path from the preceding optical amplifier to the own optical amplifier is determined, and amplification is performed based on the transmission loss. Determine the rate,
And a gain adjusting unit that instructs the pumping unit to supply pumping light having an intensity corresponding to the determined gain.
【0069】この多段増幅光伝送システムは、以下のよ
うに作用する。複数の光増幅器のうちの最終段の光増幅
器以外の光増幅器では、出力光モニタ部によりモニタさ
れた出力光パワーレベルを表すパワーレベル情報は、パ
ワーレベル情報出力部により、後段の光増幅器に向けて
出力される。一方、複数の光増幅器のうち初段の光増幅
器以外の光増幅器では、前段の光増幅器から出力されパ
ワーレベル情報入力部に入力したパワーレベル情報が表
す前段の光増幅器の出力光パワーレベルと、入力光モニ
タ部よりモニタされた入力光パワーレベルとに基づい
て、増幅率調整部により、前段の光増幅器から自段の光
増幅器に到るまでの伝送経路における伝送損失が求めら
れ、その伝送損失に基づいて増幅率が決定され、その決
定された増幅率に応じた強度の励起光の供給が励起部に
指示される。そして、励起部から出力された励起光は、
光増幅部に供給され、信号光は、その光増幅部により、
決定された増幅率に略等しい増幅率で増幅されて出力さ
れる。The multi-stage amplified optical transmission system operates as follows. In the optical amplifiers other than the last-stage optical amplifier among the plurality of optical amplifiers, the power level information indicating the output optical power level monitored by the output optical monitor unit is transmitted to the subsequent optical amplifier by the power level information output unit. Output. On the other hand, in the optical amplifiers other than the first-stage optical amplifier among the plurality of optical amplifiers, the output optical power level of the previous-stage optical amplifier represented by the power level information output from the previous-stage optical amplifier and input to the power-level information input unit, Based on the input optical power level monitored by the optical monitoring unit and the amplification factor adjusting unit, the transmission loss in the transmission path from the optical amplifier at the preceding stage to the optical amplifier at the own stage is determined, and the transmission loss is calculated. The amplification factor is determined based on the amplification factor, and the excitation unit is instructed to supply excitation light having an intensity corresponding to the determined amplification factor. Then, the excitation light output from the excitation unit is
The signal light is supplied to the optical amplifier, and the signal light is
The signal is amplified and output at an amplification factor substantially equal to the determined amplification factor.
【0070】したがって、各光増幅器において、入力す
る信号光の波数が突然変化しても、多波長の信号光それ
ぞれの増幅率は略一定に維持される。また、前段の光増
幅器から自段の光増幅器までの伝送経路における伝送損
失に応じて自段の光増幅器の増幅率が決定されるので、
その伝送損失が変化しても、各光増幅器から出力される
各信号光それぞれのパワーレベルは略一定に維持され
る。Therefore, in each optical amplifier, even if the wave number of the input signal light suddenly changes, the amplification factors of the multi-wavelength signal light are maintained substantially constant. Also, since the amplification factor of the own-stage optical amplifier is determined according to the transmission loss in the transmission path from the previous-stage optical amplifier to the own-stage optical amplifier,
Even if the transmission loss changes, the power level of each signal light output from each optical amplifier is maintained substantially constant.
【0071】請求項18の多段増幅光伝送システムは、
請求項17記載の多段増幅光伝送システムにおいて、光
増幅器間での信号光の伝送を媒介する第1の伝送媒体
と、光増幅器間でのパワーレベル情報を担った信号の伝
送を媒介する第2の伝送媒体と、を更に備えることを特
徴とする。この場合、光増幅器から出力された信号光
は、第1の伝送媒体を介して、その後段の光増幅器に入
力され、また、光増幅器のパワーレベル情報出力部から
出力されたパワーレベル情報は、第2の伝送媒体を介し
て、その後段の光増幅器のパワーレベル情報入力部に入
力される。なお、第2の伝送媒体は、光伝送に限られ
ず、電気的な伝送でもよい。A multi-stage amplified optical transmission system according to claim 18 is
18. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 17, wherein a first transmission medium mediating transmission of signal light between the optical amplifiers and a second transmission medium mediating transmission of a signal carrying power level information between the optical amplifiers. And a transmission medium. In this case, the signal light output from the optical amplifier is input to the subsequent optical amplifier via the first transmission medium, and the power level information output from the power level information output unit of the optical amplifier is: The signal is input to the power level information input unit of the subsequent optical amplifier via the second transmission medium. Note that the second transmission medium is not limited to optical transmission, but may be electrical transmission.
【0072】請求項19の多段増幅光伝送システムは、
請求項17記載の多段増幅光伝送システムにおいて、信
号光は、第1の波長帯域の波長を有し、パワーレベル情
報は、第1の波長帯域とは共有波長の無い第2の波長帯
域の波長を有するパワーレベル情報光に担われるととも
に、光増幅器間での信号光とパワーレベル情報光との双
方の伝送を媒介する光ファイバを更に備える、ことを特
徴とする。この場合、光増幅器のパワーレベル情報出力
部から出力されたパワーレベル情報を担うパワーレベル
情報光は、信号光とともに、光ファイバを介して、その
後段の光増幅器に入力する。ここで、信号光とパワーレ
ベル情報光とは、波長が互いに異なるので、互いに分離
され得る。A multi-stage amplified optical transmission system according to claim 19 is
18. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 17, wherein the signal light has a wavelength in the first wavelength band, and the power level information includes a wavelength in the second wavelength band having no shared wavelength with the first wavelength band. And an optical fiber that carries the power level information light between the optical amplifiers and mediates the transmission of both the signal light and the power level information light between the optical amplifiers. In this case, the power level information light carrying the power level information output from the power level information output unit of the optical amplifier is input to the subsequent optical amplifier via the optical fiber together with the signal light. Here, since the signal light and the power level information light have different wavelengths, they can be separated from each other.
【0073】請求項20の多段増幅光伝送システムは、
請求項17記載の多段増幅光伝送システムにおいて、増
幅率調整部は、増幅率を伝送損失に略等しい値に決定す
ることを特徴とする。この場合、信号光について非線形
光学効果の抑制が十分であれば、信号光の絶対的な量が
確保されて、信号光伝送が行われる。A multi-stage amplified optical transmission system according to claim 20 is
In the multi-stage amplified optical transmission system according to the seventeenth aspect, the amplification factor adjusting unit determines the amplification factor to a value substantially equal to the transmission loss. In this case, if the nonlinear optical effect is sufficiently suppressed for the signal light, the absolute amount of the signal light is ensured, and the signal light transmission is performed.
【0074】請求項21の多段増幅光伝送システムは、
請求項17記載の多段増幅光伝送システムにおいて、増
幅率調整部は、増幅率を伝送損失よりも大きな値に決定
することを特徴とする。この場合、光増幅器間の伝送経
路が非線形特性を有する場合であっても、その伝送経路
の非線形光学効果による自己位相変調の発生および波長
分散の影響が抑制され、波形歪が低減された好適な光伝
送が実現される。A multi-stage amplified optical transmission system according to claim 21 is
In the multi-stage amplified optical transmission system according to the seventeenth aspect, the amplification factor adjusting unit determines the amplification factor to a value larger than the transmission loss. In this case, even when the transmission path between the optical amplifiers has nonlinear characteristics, the occurrence of self-phase modulation and the influence of chromatic dispersion due to the nonlinear optical effect of the transmission path are suppressed, and the waveform distortion is reduced. Optical transmission is realized.
【0075】請求項22の多段増幅光伝送システムは、
請求項17記載の多段増幅光伝送システムにおいて、増
幅率調整部は、入力光パワーレベルと所定の閾値とを大
小比較し、入力光パワーレベルが所定の閾値より小さい
ときに増幅率を0に決定することを特徴とする。この場
合、各光増幅器の前の区間の伝送経路における突然の断
線も直ちに検知され、光増幅作用は直ちにシャットダウ
ンされる。The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 22 is:
18. The multi-stage amplification optical transmission system according to claim 17, wherein the amplification factor adjusting unit compares the input optical power level with a predetermined threshold, and determines the amplification factor to be 0 when the input optical power level is smaller than the predetermined threshold. It is characterized by doing. In this case, a sudden disconnection in the transmission path in the section before each optical amplifier is immediately detected, and the optical amplification operation is immediately shut down.
【0076】請求項23の多段増幅光伝送システムは、
請求項17記載の多段増幅光伝送システムにおいて、増
幅率調整部は、励起部へ指示する励起光の強度を更新す
る周期より長い周期であって、伝送損失の変動に追従し
得る周期で、増幅率を更新決定することを特徴とする。
この場合、増幅率が一定に維持されるとともに、各信号
光の出力光パワーレベルも一定に維持される。A multi-stage amplified optical transmission system according to claim 23 is
18. The multi-stage amplification optical transmission system according to claim 17, wherein the amplification factor adjusting unit has a period longer than a period for updating the intensity of the pumping light instructed to the pumping unit and a period capable of following a fluctuation in transmission loss. The update rate is determined.
In this case, the amplification factor is kept constant, and the output light power level of each signal light is also kept constant.
【0077】請求項24の光増幅器は、送信器から出力
された信号光を複数の光増幅器を順次介して受信器へ伝
送する多段増幅光伝送システムで使用される光増幅器で
あって、(a)出力光パワーレベルをモニタする出力光
モニタ部と、(b)出力光パワーレベルを表すパワーレ
ベル情報を後段の光増幅器に向けて出力するパワーレベ
ル情報出力部と、を備えることを特徴とする。この光増
幅器は、請求項17記載の多重増幅光伝送システムにお
いて、最終段の光増幅器以外の光増幅器として好適に用
いられる。An optical amplifier according to claim 24 is an optical amplifier used in a multi-stage amplified optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers in sequence. A) an output light monitor for monitoring the output light power level; and (b) a power level information output unit for outputting power level information indicating the output light power level to a subsequent optical amplifier. . This optical amplifier is suitably used as an optical amplifier other than the last-stage optical amplifier in the multiplex amplification optical transmission system according to the seventeenth aspect.
【0078】請求項25の光増幅器は、送信器から出力
された信号光を複数の光増幅器を順次介して受信器へ伝
送する多段増幅光伝送システムで使用される光増幅器で
あって、(a)供給された励起光の強度に応じた増幅率
で信号光を増幅する光増幅部と、(b)励起光を出力し
光増幅部に供給する励起部と、(c)入力光パワーレベ
ルをモニタする入力光モニタ部と、(d)前段の光増幅
器から出力されたパワーレベル情報を入力するパワーレ
ベル情報入力部と、(e)パワーレベル情報入力部によ
り入力されたパワーレベル情報が表す前段の光増幅器の
出力光パワーレベルと入力光パワーレベルとに基づい
て、前段の光増幅器から自段の光増幅器に到るまでの伝
送経路における伝送損失を求め、その伝送損失に基づい
て増幅率を決定し、その決定された増幅率に応じた強度
の励起光の供給を励起部に指示する増幅率調整部と、を
備えることを特徴とする。この光増幅器は、請求項17
記載の多重増幅光伝送システムにおいて、初段の光増幅
器以外の光増幅器として好適に用いられる。An optical amplifier according to claim 25 is an optical amplifier used in a multi-stage amplified optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers in sequence. ) An optical amplifier for amplifying the signal light at an amplification factor according to the intensity of the supplied pump light, (b) an pump for outputting the pump light and supplying the same to the optical amplifier, and (c) an input optical power level. An input light monitor for monitoring; (d) a power level information input for inputting power level information output from the optical amplifier at the preceding stage; and (e) a previous stage represented by the power level information input by the power level information input. Based on the output optical power level of the optical amplifier and the input optical power level, the transmission loss in the transmission path from the previous-stage optical amplifier to the own-stage optical amplifier is determined, and the amplification factor is determined based on the transmission loss. Decide, A gain adjustment unit for instructing supply of the excitation light intensity corresponding to the determined amplification factor to the excitation portion, characterized in that it comprises a. This optical amplifier is provided in claim 17.
In the multiplex amplification optical transmission system described above, the optical amplifier is suitably used as an optical amplifier other than the first-stage optical amplifier.
【0079】[0079]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先立
って、本明細書で使用する用語と、増幅用光ファイバを
使用した光増幅器における増幅と雑音光の発生の関係の
概要とを説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Prior to the description of the embodiments of the present invention, terms used in this specification and an outline of the relationship between amplification and generation of noise light in an optical amplifier using an amplification optical fiber will be described. explain.
【0080】図1は、各光増幅器の出力時点における、
一般的なパワースペクトラムを示すグラフである。各光
増幅器の出力時点における出力光は、信号光成分と雑音
光成分とから成るが、雑音光成分には信号光波長の光も
含まれている。そこで、本明細書では、ASEによって
発生した信号光波長の雑音光のパワーレベルを雑音光成
分パワーレベルと、雑音光以外の信号光波長の光のパワ
ーレベルを信号光成分パワーレベルと、雑音光成分パワ
ーレベルと信号光成分パワーレベルとの和を出力光パワ
ーレベルと表現する。以後、雑音光と表現した場合に
は、信号光波長と略同一の波長の雑音光を指す。FIG. 1 shows the state at the time of output from each optical amplifier.
5 is a graph showing a general power spectrum. The output light at the time of output from each optical amplifier is composed of a signal light component and a noise light component, and the noise light component includes light having a signal light wavelength. Therefore, in this specification, the power level of the noise light of the signal light wavelength generated by the ASE is referred to as the noise light component power level, and the power levels of the light of the signal light wavelength other than the noise light are referred to as the signal light component power level and the noise light. The sum of the component power level and the signal light component power level is expressed as an output light power level. Hereinafter, when expressed as noise light, it refers to noise light having substantially the same wavelength as the signal light wavelength.
【0081】なお、ASEによって発生した信号光波長
以外の波長の光のパワーレベルは、通常受信器側に設け
られる波長フィルタの透過波長範囲では、上記の雑音光
成分パワーレベルと略同一である。したがって、伝搬光
のSN比は、信号光成分パワーレベルと雑音光成分パワ
ーレベルとの比で評価可能である。The power level of light having a wavelength other than the wavelength of the signal light generated by the ASE is substantially the same as the power level of the noise light component in the transmission wavelength range of the wavelength filter normally provided on the receiver side. Therefore, the SN ratio of the propagation light can be evaluated by the ratio between the signal light component power level and the noise light component power level.
【0082】図2は、増幅用光ファイバを使用した光増
幅器における増幅と雑音光の発生との説明図である。図
2に示すように、光増幅器に入力する入力光は信号光成
分と前段までで発生した雑音光成分とからなり、入力光
のパワーレベルITIは、入力信号光成分のパワーレベル
ISIと入力雑音光成分のパワーレベルINI(=ITI−I
SI)との和となっている。FIG. 2 is an explanatory diagram of amplification and generation of noise light in an optical amplifier using an amplification optical fiber. As shown in FIG. 2, the input light input to the optical amplifier includes a signal light component and a noise light component generated up to the previous stage, and the power level ITI of the input light is equal to the power level I SI of the input signal light component. Power level I NI of the input noise light component (= I TI −I
SI ).
【0083】増幅率Aの光増幅器に入力光が入力する
と、 ISO=A・ISI INO’=A・INI IVO=ISO+INO’=A・(ISI+INI) のように光増幅を行なう。When the input light is input to the optical amplifier having the amplification factor A, the following equation is obtained: I SO = A · I SI I NO '= A · I NI I VO = I SO + I NO ' = A · (I SI + I NI ) Optical amplification.
【0084】こうした光増幅とともに、光増幅器はAS
Eにより、自らも雑音光を発生し、増幅光に重畳させ
る。したがって、発生雑音光のパワーレベルをINO”と
すると、出力時点での雑音光成分のパワーレベルI
NOは、 INO=INO’+INO” となり、出力光パワーレベルITOは、 ITO=ISO+INO となる。With such optical amplification, the optical amplifier is AS
By E, the noise light itself is generated and superimposed on the amplified light. Therefore, assuming that the power level of the generated noise light is I NO ″, the power level I of the noise light component at the time of output is
NO becomes I NO = I NO ′ + I NO ″, and the output light power level I TO becomes I TO = I SO + I NO .
【0085】ところで、光増幅器の発生雑音光のパワー
レベルは、入力光のパワーレベルと増幅率との関数であ
るが、システムでの実使用前に測定可能であるし、製造
時の各種パラメータから精度良く予測可能である。The power level of the noise light generated by the optical amplifier is a function of the power level of the input light and the amplification factor, but can be measured before actual use in the system. Predictable with high accuracy.
【0086】以下、添付図面を参照して本発明の多段増
幅光伝送システムおよび光増幅器の実施の形態を説明す
る。なお、図面の説明にあたって同一の要素には同一の
符号を付し、重複する説明を省略する。Hereinafter, embodiments of a multistage amplified optical transmission system and an optical amplifier according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【0087】(第1実施形態)図3は、本発明の多段増
幅光伝送システムの第1実施形態の構成図である。図3
に示すように、このシステムは、送信器100から出力
された信号光を受信器200へ伝送する多段増幅光伝送
システムであって、多段直列に接続された光増幅器31
01〜310Nと、送信器100と光増幅器3101とを
光学的に接続する伝送用光ファイバ8101、光増幅器
3101〜310N間を光学的に接続する伝送用光ファイ
バ8102〜810N、および光増幅器310Nと受信器
200とを光学的に接続する伝送用光ファイバ810
N+1とを備える。(First Embodiment) FIG. 3 is a configuration diagram of a first embodiment of a multistage amplified optical transmission system according to the present invention. FIG.
As shown in FIG. 1, this system is a multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter 100 to a receiver 200, and includes optical amplifiers 31 connected in a multi-stage series.
0 1 to 310 N , a transmission optical fiber 810 1 for optically connecting the transmitter 100 and the optical amplifier 310 1, and a transmission optical fiber 810 2 for optically connecting the optical amplifiers 310 1 to 310 N. 810 N , and a transmission optical fiber 810 for optically connecting the optical amplifier 310 N and the receiver 200.
N + 1 .
【0088】図4は、光増幅器310の構成図である。
図4に示すように、光増幅器310は、(a)増幅特性
として、励起光強度に応じた信号光の波長の光の増幅
率、および、増幅率と雑音光発生パワーレベルが既知の
増幅用光ファイバ311と、(b)増幅用光ファイバ3
11に励起光を供給する励起部312と、(c)入力光
パワーレベルをモニタする入力光モニタ部313と、
(d)光増幅器3101〜310Nの増幅特性と光増幅器
3101〜310N間の伝送用光ファイバ8102〜81
0Nにおける伝送損失とに基づいて設定された出力光パ
ワーレベル目標値を格納する増幅情報入力部314と、
(e)増幅情報入力部314に格納された出力光パワー
レベル目標値と入力光モニタ部313で検出された入力
光パワーレベルとに基づいて増幅率を決定し、決定され
た増幅率に応じて励起部312が供給する励起光強度を
調整する増幅率調整部315とを備える。そして、
(f)光入力部に配置された光アイソレータ316
1と、光出力部に配置された光アイソレータ3162とを
更に備える。FIG. 4 is a configuration diagram of the optical amplifier 310.
As shown in FIG. 4, the optical amplifier 310 includes (a) an amplification factor of a light having a wavelength of signal light corresponding to the intensity of pumping light, and an amplification factor and a noise light generation power level known as amplification characteristics. Optical fiber 311 and (b) optical fiber 3 for amplification
A pumping unit 312 for supplying pumping light to the input unit 11; (c) an input light monitoring unit 313 for monitoring an input light power level;
(D) an optical amplifier 310 1 to 310 N transmission optical fiber between amplifier characteristics and the optical amplifier 310 1 to 310 N 810 2-81
An amplification information input unit 314 that stores an output light power level target value set based on the transmission loss at 0 N ;
(E) The amplification factor is determined based on the output light power level target value stored in the amplification information input unit 314 and the input light power level detected by the input light monitoring unit 313, and according to the determined amplification factor. An amplification factor adjusting unit 315 for adjusting the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 312 is provided. And
(F) Optical isolator 316 arranged at the optical input unit
Further comprising 1, an optical isolator 316 2 disposed on the light output portion.
【0089】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、光増幅器3101〜310Nの夫々の出力光パワーレ
ベルは、励起光強度に応じた信号光の波長の光の増幅
率、および、増幅率と雑音光発生パワーレベルという光
増幅器3101〜310Nの夫々の増幅特性と、伝送用光
ファイバ8101〜810N+1における伝送損失とに基づ
いて、光増幅器の出力光パワーレベル目標値を決定し、
これらの決定した出力光パワーレベル目標値を光増幅器
3101〜310Nの夫々の増幅情報入力部314に格納
する。In the multi-stage amplified optical transmission system of this embodiment, the output optical power level of each of the optical amplifiers 310 1 to 310 N depends on the amplification factor and the amplification factor of the light having the wavelength of the signal light corresponding to the intensity of the pump light. Based on the amplification characteristics of the optical amplifiers 310 1 to 310 N , namely, the noise light generation power level and the transmission loss in the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 , the output light power level target value of the optical amplifier is determined. Decide,
The determined output light power level target values are stored in the respective amplification information input sections 314 of the optical amplifiers 310 1 to 310 N.
【0090】図3に示すように、本実施形態の多段増幅
光伝送システムでは、夫々の光増幅器3101〜310N
の出力光パワーレベル目標値は、増幅用光ファイバ31
1の夫々が出力する信号光成分のパワーレベルが略一定
となるように設定されている。As shown in FIG. 3, in the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, each of the optical amplifiers 310 1 to 310 N
Is the output light power level target value of the amplification optical fiber 31.
1 are set such that the power level of the signal light component output from each of the first and second components is substantially constant.
【0091】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、送信器100から出力された信号光は、各段の光増
幅器3101〜310Nを順次介して増幅される。各段の
光増幅器3101〜310Nでは、入力光モニタ部313
は、入力光のパワーレベルを検出し、増幅率調整部31
5は、その検出結果と増幅情報入力部314に格納され
た出力光パワーレベル目標値とから増幅率を決定し、決
定された増幅率とすべく励起部312が供給する励起光
の強度を調整する。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, the signal light output from the transmitter 100 is sequentially amplified via the optical amplifiers 310 1 to 310 N at each stage. In each of the optical amplifiers 310 1 to 310 N , the input light monitor 313
Detects the power level of the input light, and adjusts the amplification factor
5 determines an amplification factor from the detection result and the output light power level target value stored in the amplification information input unit 314, and adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 312 so as to obtain the determined amplification factor. I do.
【0092】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、各段の光増幅器3101〜310Nから、出力光パ
ワーレベル目標値に略等しいパワーレベルの光が出力さ
れる。Then, optical amplification is performed at the determined amplification factor, and light having a power level substantially equal to the output light power level target value is output from each of the optical amplifiers 310 1 to 310 N.
【0093】したがって、伝送用光ファイバ8101〜
810N+1における信号光の波長の光について、(i)光
強度を大きくし過ぎることによる伝送用光ファイバ81
01〜810N+1の非線形光学効果による波形の歪の発
生、および、(ii)光強度を小さくし過ぎることによる
伝送用光ファイバ8101〜810N+1でのSN比の低下
を図るべく、システム設計時に、光増幅器3101〜3
10Nの増幅特性および伝送用光ファイバ8101〜81
0N+1の種類、長さ、接続点数から推定される光増幅器
3101〜310N間の伝送損失とを考慮して、光増幅器
3101〜310Nの増幅率を決定し、かつ、設定するこ
とにより、(i)伝送用光ファイバ8101〜810N+1
の非線形光学効果による波形の歪の発生を抑制しつつ、
(ii)システム全体としてのSN比を維持しながら、送
信器100と受信器200との間の信号光の伝送を実行
する。Therefore, the transmission optical fibers 810 1 -810 1-
Regarding the light of the wavelength of the signal light at 810 N + 1 , (i) the transmission optical fiber 81 due to excessively increasing the light intensity
Waveform distortion due to the non-linear optical effect of 0 1 to 810 N + 1 and (ii) lowering of the SN ratio in the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 due to excessively low light intensity. Therefore, when designing the system, the optical amplifiers 310 1 to 310 1 to 3
10 N amplification characteristic and transmission optical fiber 810 1 to 81
The amplification factors of the optical amplifiers 310 1 to 310 N are determined and set in consideration of the transmission loss between the optical amplifiers 310 1 to 310 N estimated from the type, length, and number of connection points of 0 N + 1. By doing so, (i) the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1
While suppressing the occurrence of waveform distortion due to the nonlinear optical effect of
(Ii) The signal light is transmitted between the transmitter 100 and the receiver 200 while maintaining the SN ratio of the entire system.
【0094】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、増幅用光ファイバ311の夫々が出力する信号光成
分のパワーレベルを略一定とするので、信号光の波長の
光について非線形光学効果の抑制が十分であれば、信号
光成分の絶対的な量を確保して、信号光伝送が行なわれ
る。In the multi-stage amplifying optical transmission system of the present embodiment, the power level of the signal light component output from each of the amplifying optical fibers 311 is made substantially constant, so that the nonlinear optical effect can be suppressed for the light having the wavelength of the signal light. If it is sufficient, the signal light transmission is performed while securing the absolute amount of the signal light component.
【0095】図5は、光増幅器310の変形例である光
増幅器320の構成図である。図5に示すように、光増
幅器320は、光増幅器310の構成に加えて、(g)
増幅用光ファイバ311の出力光のパワーレベルをモニ
タする出力光モニタ部321と、(h)増幅率調整部3
15で決定された増幅率と出力光モニタ部321で検出
された出力光のパワーレベルとに基づいて、励起部31
2が供給する励起光強度を微調整する励起光微調整部3
22とを更に備える。FIG. 5 is a configuration diagram of an optical amplifier 320 which is a modification of the optical amplifier 310. As shown in FIG. 5, in addition to the configuration of the optical amplifier 310, the optical amplifier 320 includes (g)
An output light monitor 321 for monitoring the power level of the output light from the amplification optical fiber 311;
15 based on the amplification factor determined in step 15 and the power level of the output light detected by the output light monitor 321.
Excitation light fine adjustment unit 3 for finely adjusting the intensity of the excitation light supplied by 2
22.
【0096】光増幅器320では、光増幅器310にお
けるフィードフォワード制御による出力光パワーレベル
の調整に加えて、出力光のパワーレベルをモニタし、こ
のモニタ結果から、フィードバック制御によって出力光
パワーレベルの微調整を行なうので、更に正確な出力光
パワーレベルの調整が可能となる。In the optical amplifier 320, in addition to the adjustment of the output light power level by the feedforward control in the optical amplifier 310, the power level of the output light is monitored. Based on the monitoring result, the output light power level is finely adjusted by the feedback control. Is performed, the output light power level can be adjusted more accurately.
【0097】なお、伝送用光ファイバ8101〜810
N+1における伝送損失値を得るにあたっては、システム
の据付け時に実測することも可能である。この場合に
は、光増幅器3101〜310Nの出力するべき出力光パ
ワーレベルは、システムの据付け時に決定され、その後
に設定されることになる。The transmission optical fibers 810 1 to 810
To obtain the transmission loss value at N + 1, it is also possible to actually measure the value at the time of installation of the system. In this case, the output optical power levels to be output from the optical amplifiers 310 1 to 310 N are determined at the time of installation of the system, and are set thereafter.
【0098】(第2実施形態)図6は、本発明の多段増
幅光伝送システムの第2実施形態の構成図である。図6
に示すように、このシステムは、第1実施形態と比べ
て、夫々の光増幅器3101〜310Nの増幅情報入力部
314に格納される出力光パワーレベル目標値は、増幅
用光ファイバ311の夫々が出力する信号光成分のパワ
ーレベルが後段となるに従って増加するように設定され
ている点が異なる。(Second Embodiment) FIG. 6 is a block diagram of a multistage amplified optical transmission system according to a second embodiment of the present invention. FIG.
As shown in the figure, in this system, the output light power level target value stored in the amplification information input unit 314 of each of the optical amplifiers 310 1 to 310 N is different from that of the first embodiment. The difference is that the power level of the signal light component output from each is set so as to increase as it goes to the subsequent stage.
【0099】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、第1実施形態と同様に、送信器100から出力され
た信号光が各段の光増幅器3101〜310Nを順次介し
て増幅される。各段の光増幅器3101〜310Nでは、
入力光モニタ部313は、入力光のパワーレベルを検出
し、増幅率調整部315は、その検出結果と増幅情報入
力部314に格納された出力光パワーレベル目標値とか
ら増幅率を決定し、決定された増幅率とすべく励起部3
12が供給する励起光の強度を調整する。In the multi-stage amplifying optical transmission system of the present embodiment, the signal light output from the transmitter 100 is sequentially amplified via the optical amplifiers 310 1 to 310 N of the respective stages, as in the first embodiment. In each of the optical amplifiers 310 1 to 310 N ,
The input light monitoring unit 313 detects the power level of the input light, and the amplification factor adjustment unit 315 determines the amplification factor from the detection result and the output light power level target value stored in the amplification information input unit 314, Excitation unit 3 to obtain the determined amplification factor
The intensity of the excitation light supplied by 12 is adjusted.
【0100】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、各段の光増幅器3101〜310Nから、出力光パ
ワーレベル目標値に略等しいパワーレベルの光が出力さ
れるが、各段の光増幅器3101〜310Nから出力され
る出力光に含まれる信号光成分のパワーレベルは、後段
となる程、大きくなる。Then, optical amplification is performed at the determined amplification factor, and light having a power level substantially equal to the output light power level target value is output from the optical amplifiers 310 1 to 310 N in each stage. The power level of the signal light component included in the output light output from the optical amplifiers 310 1 to 310 N increases as the level increases.
【0101】伝送用光ファイバ8101〜810N+1は僅
かではあるが非線形特性を有し、伝搬光の光強度密度が
高い程、または、伝搬距離が長い程、大きな非線形光学
現象が発生し、自己位相変調によって光周波数が変調さ
れる。一方、伝送用光ファイバ8101〜810N+1は波
長分散を有するので、伝搬距離に応じた波形歪が発生す
る。したがって、多段増幅光伝送システムの光増幅にお
いて、光増幅器の出力する信号光の波長の光のパワーレ
ベルが大きい程、または、後の伝搬距離が長い程、すな
わち、前段側の光増幅器310の信号光の波長の光の出
力パワーレベル大きいほど、波形歪が大きくなることに
なる。The transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 have a small but nonlinear characteristic, and the larger the light intensity density of the propagation light or the longer the propagation distance, the larger the nonlinear optical phenomenon occurs. The optical frequency is modulated by self-phase modulation. On the other hand, since the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 have chromatic dispersion, waveform distortion occurs according to the propagation distance. Therefore, in the optical amplification of the multi-stage amplification optical transmission system, the larger the power level of the light having the wavelength of the signal light output from the optical amplifier, or the longer the propagation distance afterward, that is, the signal of the optical amplifier 310 at the preceding stage The greater the output power level of the light of the light wavelength, the greater the waveform distortion.
【0102】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、送信器100側の光増幅器310程、出力する信号
光成分のパワーレベルを小さくし、後段となるに従って
光増幅器310の出力する信号光成分のパワーレベルを
大きくしているので、伝送用光ファイバ8101〜81
0N+1における非線形光学効果による自己位相変調の発
生が抑制されるとともに、波長分散による波形歪が抑制
される。すなわち、本実施形態の多段増幅光伝送システ
ムは、システム全体としての利得を同一とした場合に
は、第1実施形態と比べて、非線形光学効果による自己
位相変調に伴う波形歪の低減の点で有利である。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, the power level of the signal light component to be output is reduced in the optical amplifier 310 on the transmitter 100 side, and the signal light component output from the optical amplifier 310 is reduced in the subsequent stage. Since the power level is increased, the transmission optical fibers 810 1 -81 1
The occurrence of self-phase modulation due to the nonlinear optical effect at 0 N + 1 is suppressed, and the waveform distortion due to chromatic dispersion is suppressed. That is, when the gain of the entire system is the same, the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment is different from the first embodiment in that the waveform distortion accompanying the self-phase modulation due to the nonlinear optical effect is reduced. It is advantageous.
【0103】なお、第1実施形態と同様に、光増幅器3
10に代えて、図5に示す光増幅器320を使用するこ
とができる。Incidentally, similarly to the first embodiment, the optical amplifier 3
Instead of 10, an optical amplifier 320 shown in FIG. 5 can be used.
【0104】また、第1実施形態と同様に、伝送用光フ
ァイバ8101〜810N+1における伝送損失値を得るに
あたっては、システムの据付け時に実測することも可能
である。この場合には、光増幅器3101〜310Nの出
力するべき出力光パワーレベルは、システムの据付け時
に決定され、その後に設定されることになる。Further, similarly to the first embodiment, in obtaining the transmission loss value in the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1, it is possible to actually measure the transmission loss value when the system is installed. In this case, the output optical power levels to be output from the optical amplifiers 310 1 to 310 N are determined at the time of installation of the system, and are set thereafter.
【0105】(第3実施形態)本実施形態は、第1の実
施形態と比べて、別途設けられた増幅管理部400によ
り光増幅器3301〜330Nそれぞれの出力光パワーレ
ベル目標値が指示される点で異なる。(Third Embodiment) In the present embodiment, the output light power level target value of each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N is instructed by the separately provided amplification management unit 400 as compared with the first embodiment. Is different.
【0106】図7は、本発明の多段増幅光伝送システム
の第3実施形態の構成図である。図7に示すように、こ
のシステムは、送信器100から出力された信号光を受
信器200へ伝送する多段増幅光伝送システムであっ
て、(a)多段直列に接続された光増幅器3301〜3
30Nと、(b)送信器100と光増幅器3301とを光
学的に接続する伝送用光ファイバ8101、光増幅器3
301〜330N間を光学的に接続する伝送用光ファイバ
8102〜810N、および光増幅器330Nと受信器2
00とを光学的に接続する伝送用光ファイバ810N+1
と、(c)光増幅器3301〜330Nの夫々に初期の出
力光パワーレベル目標値を指示するとともに、光増幅器
3301〜330Nの夫々から稼働中の増幅率に応じた情
報を収集し、光増幅器3301〜330Nの夫々の稼働中
の増幅率に基づいて、光増幅器3301〜330Nの夫々
について新たに出力光パワーレベル目標値を算出し、算
出された出力光パワーレベル目標値を光増幅器3301
〜330Nの夫々に指示する増幅管理部400とを備え
る。FIG. 7 is a block diagram of a third embodiment of the multistage amplified optical transmission system of the present invention. As shown in FIG. 7, this system is a multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter 100 to a receiver 200, and (a) optical amplifiers 330 1 to 330 1 connected in series. 3
30N , (b) a transmission optical fiber 810 1 for optically connecting the transmitter 100 and the optical amplifier 330 1, and the optical amplifier 3
30 1-330 transmission optical fiber 810 2 ~810 N that between N optically connecting, and optical amplifiers 330 N and a receiver 2
Transmission optical fiber 810 N + 1 for optically connecting 00 and 00
If, collects information corresponding to the time, the optical amplifier 330 1 to 330 N amplification factor running from each of instructing initial output optical power level target value to each of (c) an optical amplifier 330 1 to 330 N , based on the optical amplifier 330 1 to 330 N amplification factor in each of the operation of, for each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N to calculate a new output optical power level target value, the calculated output light power level target The value of the optical amplifier 330 1
To 330 N , respectively.
【0107】図8は、光増幅器330の構成図である。
図8に示すように、光増幅器330は、(a)増幅特性
として、励起光強度に応じた信号光の波長の光の増幅
率、および、増幅率と雑音光発生パワーレベルが既知の
増幅用光ファイバ331と、(b)増幅用光ファイバ3
31に励起光を供給する励起部332と、(c)入力光
パワーレベルをモニタする入力光モニタ部333と、
(d)光増幅器3301〜330Nの増幅特性と光増幅器
3301〜330N間の伝送用光ファイバ8102〜81
0Nにおける伝送損失とに基づいて設定された出力光パ
ワーレベル目標値を入力し、格納する情報入力部334
と、(e)増幅情報入力部334に格納された出力光パ
ワーレベル目標値と入力光モニタ部333で検出された
入力光パワーレベルとに基づいて増幅率を決定し、決定
された増幅率に応じて励起部332が供給する励起光強
度を調整する増幅率調整部335と、(f)増幅率調整
部335で決定された増幅率に関する増幅率情報を出力
する情報出力部336とを備える。そして、(g)光入
力部に配置された光アイソレータ3371と、光出力部
に配置された光アイソレータ3372とを更に備える。FIG. 8 is a configuration diagram of the optical amplifier 330.
As shown in FIG. 8, the optical amplifier 330 includes (a) an amplification factor having a known amplification factor of a signal light having a wavelength corresponding to the intensity of pumping light, and a known amplification factor and noise light generation power level. Optical fiber 331 and (b) optical fiber for amplification 3
A pumping unit 332 for supplying pumping light to 31; (c) an input light monitoring unit 333 for monitoring an input light power level;
(D) an optical amplifier 330 1 to 330 N transmission optical fiber between amplifier characteristics and the optical amplifier 330 1 to 330 N 810 2-81
An information input unit 334 for inputting and storing a target output light power level set based on the transmission loss at 0 N.
And (e) determining an amplification factor based on the output light power level target value stored in the amplification information input unit 334 and the input light power level detected by the input light monitoring unit 333, and determining the amplification factor. An amplification factor adjustment unit 335 that adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 332 in response thereto, and (f) an information output unit 336 that outputs amplification factor information regarding the amplification factor determined by the amplification factor adjustment unit 335. (G) An optical isolator 337 1 disposed in the optical input unit and an optical isolator 337 2 disposed in the optical output unit are further provided.
【0108】図7に示すように、本実施形態の多段増幅
光伝送システムでは、夫々の光増幅器3301〜330N
の出力光パワーレベル目標値は、増幅用光ファイバ33
1の夫々が出力する信号光成分のパワーレベルが略一定
となるように設定されている。As shown in FIG. 7, in the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N
The output light power level target value of the
1 are set such that the power level of the signal light component output from each of the first and second components is substantially constant.
【0109】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、システム稼働の初期において、増幅管理部400
は、光増幅器3301〜330Nの夫々の出力光パワーレ
ベルとして、励起光強度に応じた信号光の波長の光の増
幅率、および、増幅率と雑音光発生パワーレベルという
光増幅器3301〜330Nの夫々の増幅特性と、推定さ
れる伝送用光ファイバ8101〜810N+1における伝送
損失とに基づいて、光増幅器3301〜330Nの出力光
パワーレベル目標値を決定し、そして、決定された出力
光パワーレベル目標値L1〜LNを光増幅器3301〜3
30Nに指示する。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, the amplification management section 400
As the output optical power level of each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N, the amplification factor of the light of the wavelength of the signal light corresponding to the excitation light intensity, and the amplification factor and the noise light generated power level of the optical amplifier 330 1 Determining output optical power level target values of the optical amplifiers 330 1 to 330 N based on the respective amplification characteristics of the 330 N and the estimated transmission loss in the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 , and , The determined output light power level target values L 1 to L N are converted to optical amplifiers 330 1 to 330 3.
Instruct 30 N.
【0110】光増幅器3301〜330Nの夫々の情報入
力部334は、指示された出力光パワーレベル目標値を
入力し、格納する。Each of the information input sections 334 of the optical amplifiers 330 1 to 330 N inputs and stores the specified output light power level target value.
【0111】以後、送信器100から出力された信号光
は、各段の光増幅器3301〜330Nを順次介して増幅
される。すなわち、各段の光増幅器3301〜330Nで
は、入力光モニタ部333は、入力光のパワーレベルを
検出し、増幅率調整部335は、その検出結果と情報入
力部334に格納された出力光パワーレベル目標値とか
ら増幅率を決定し、決定された増幅率とすべく励起部3
32が供給する励起光の強度を調整する。Thereafter, the signal light output from the transmitter 100 is sequentially amplified via the optical amplifiers 330 1 to 330 N at each stage. That is, in each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N , the input light monitoring unit 333 detects the power level of the input light, and the amplification factor adjusting unit 335 outputs the detection result and the output stored in the information input unit 334. An amplification factor is determined from the target optical power level, and the excitation unit 3 is set to obtain the determined amplification factor.
32 adjusts the intensity of the excitation light supplied.
【0112】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、各段の光増幅器3301〜330Nから、出力光パ
ワーレベル目標値に略等しいパワーレベルの光が出力さ
れる。Then, optical amplification is performed at the determined amplification factor, and light having a power level substantially equal to the output light power level target value is output from each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N.
【0113】以上の光増幅動作と並行して、光増幅器3
301〜330Nの夫々は、決定された増幅率A1〜ANを
情報出力部336から増幅管理部400へ出力する。In parallel with the above-described optical amplification operation, the optical amplifier 3
Each of the 30 1 to 330 N outputs the determined amplification factor A 1 to A N from the information output unit 336 to the amplifier manager 400.
【0114】増幅管理部400は、報告を受けた光増幅
器3301〜330Nの増幅率と増幅管理部400が指示
した光増幅器3301〜330Nの出力光パワーレベル目
標値とから、光増幅器3301〜330Nの出力時におけ
る信号光成分のパワーレベルを求める。こうして求めた
信号光成分のパワーレベルのパワーレベルダイアグラム
と、実現すべき信号光成分のパワーレベルのパワーレベ
ルダイアグラムとを比較し、相違が有る場合には、実現
すべき信号光成分のパワーレベルのパワーレベルダイア
グラムとなる光増幅器3301〜330Nの出力光パワー
レベル目標値を新たに算出する。そして、算出された出
力光パワーレベル目標値L1〜LNを光増幅器3301〜
330Nに指示する。The amplification management section 400 determines the optical amplifiers based on the amplification factors of the optical amplifiers 330 1 to 330 N that have received the report and the output light power level target values of the optical amplifiers 330 1 to 330 N specified by the amplification management section 400. The power level of the signal light component at the time of output of 330 1 to 330 N is obtained. The power level diagram of the power level of the signal light component thus obtained is compared with the power level diagram of the power level of the signal light component to be realized, and if there is a difference, the power level of the signal light component to be realized is determined. A new output light power level target value of the optical amplifiers 330 1 to 330 N to be a power level diagram is calculated. Then, the calculated output light power level target values L 1 to L N are converted into the optical amplifiers 330 1 to
Instruct 330 N.
【0115】新たな指示を受けた光増幅器3301〜3
30Nは、入力光パワーレベルをモニタし、新たに指示
された出力光パワーレベル目標値L1〜LNとすべく、励
起部332が供給する励起光の強度を増幅率調整部33
5が調整する。The optical amplifiers 330 1 to 330 3 receiving new instructions
30 N, the input light power level monitors, in order to newly designated output optical power level target value L 1 ~L N, the excitation unit 332 gain adjusting unit 33 the intensity of the excitation light supplied by
5 adjust.
【0116】以後、光増幅器3301〜330Nによる増
幅率A1〜ANの報告と、増幅管理部400による光増幅
器3301〜330Nの出力光パワーレベル目標値L1〜
LNの算出と、算出された出力光パワーレベル目標値の
光増幅器3301〜330Nへの指示というフィードバッ
ク制御を行なって、好適な多段増幅光伝送を実行する。[0116] Thereafter, a report of the amplification factor A 1 to A N by the optical amplifier 330 1 to 330 N, the output optical power level target value L 1 ~ amplifying manager 400 by the optical amplifier 330 1 to 330 N
Feedback control is performed to calculate L N and to instruct the calculated output optical power level target value to the optical amplifiers 330 1 to 330 N to execute a suitable multi-stage amplified optical transmission.
【0117】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、第1実施形態の多段増幅光伝送システムにおいて想
定する、中継伝送路としての伝送用光ファイバ8101
〜810N+1の伝送損失の時間経過に関する略一定性を
前提とせず、環境条件などを要因とする中継伝送路の伝
送損失の時間変化が発生しても、好適な多段増幅光伝送
を実行することができる。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, the transmission optical fiber 810 1 as a relay transmission line assumed in the multi-stage amplified optical transmission system of the first embodiment.
810 N + 1 Performs suitable multi-stage amplification optical transmission even if the transmission loss over time changes due to environmental conditions, etc. can do.
【0118】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、増幅用光ファイバ331の夫々が出力する信号光成
分のパワーレベルを略一定とするので、信号光の波長の
光について非線形光学効果の抑制が十分であれば、信号
光成分の絶対的な量を確保して、信号光伝送が行なわれ
る。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, the power level of the signal light component output from each of the amplifying optical fibers 331 is made substantially constant, so that the nonlinear optical effect can be suppressed for the light having the wavelength of the signal light. If it is sufficient, the signal light transmission is performed while securing the absolute amount of the signal light component.
【0119】図9は、光増幅器330の変形例である光
増幅器340の構成図である。図9に示すように、光増
幅器340は、光増幅器330の構成に加えて、(g)
増幅用光ファイバ331の出力光のパワーレベルをモニ
タする出力光モニタ部341と、(h)増幅率調整部3
35で決定された増幅率と出力光モニタ部351で検出
された出力光のパワーレベルとに基づいて、励起部34
2が供給する励起光強度を微調整する励起光微調整部3
52とを更に備える。FIG. 9 is a configuration diagram of an optical amplifier 340 which is a modification of the optical amplifier 330. As shown in FIG. 9, the optical amplifier 340 includes (g)
An output light monitor 341 for monitoring the power level of the output light from the amplification optical fiber 331; and (h) an amplification factor adjuster 3.
Based on the amplification factor determined at 35 and the power level of the output light detected by the output light monitoring unit 351, the excitation unit 34
Excitation light fine adjustment unit 3 for finely adjusting the intensity of the excitation light supplied by 2
52.
【0120】光増幅器340では、光増幅器330にお
けるフィードフォワード制御による出力光パワーレベル
の調整に加えて、出力光のパワーレベルをモニタし、こ
のモニタ結果から、フィードバック制御によって出力光
パワーレベルの微調整を行なうので、更に正確な出力光
パワーレベルの調整が可能となる。The optical amplifier 340 monitors the power level of the output light in addition to the adjustment of the output light power level by the feed forward control in the optical amplifier 330, and based on the monitoring result, finely adjusts the output light power level by feedback control. Is performed, the output light power level can be adjusted more accurately.
【0121】(第4実施形態)図10は、本発明の多段
増幅光伝送システムの第4実施形態の構成図である。図
10に示すように、このシステムは、第3実施形態と比
べて、増幅管理部400が指示し夫々の光増幅器330
1〜330Nの情報入力部334に格納される出力光パワ
ーレベル目標値L1〜LNは、増幅用光ファイバ331の
夫々が出力する信号光成分のパワーレベルが後段となる
に従って増加するように設定される点が異なる。(Fourth Embodiment) FIG. 10 is a configuration diagram of a multistage amplified optical transmission system according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, this system is different from the third embodiment in that the amplification management unit 400 instructs each optical amplifier 330
The output light power level target values L 1 to L N stored in the information input units 334 of 1 to 330 N are set to increase as the power levels of the signal light components output from the respective amplification optical fibers 331 become later. Is different.
【0122】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、第3実施形態と同様に、送信器100から出力され
た信号光は、各段の光増幅器3301〜330Nを順次介
して増幅される。各段の光増幅器3101〜310Nで
は、入力光モニタ部313は、入力光のパワーレベルを
検出し、増幅率調整部335は、この検出結果と増幅管
理部400から指示され情報入力部334に格納された
出力光パワーレベル目標値とから増幅率を決定し、決定
された増幅率とすべく励起部332が供給する励起光の
強度を調整する。In the multi-stage amplified optical transmission system according to the present embodiment, similarly to the third embodiment, the signal light output from the transmitter 100 is sequentially amplified via the optical amplifiers 330 1 to 330 N at each stage. . In each of the optical amplifiers 310 1 to 310 N , the input light monitoring unit 313 detects the power level of the input light, and the amplification factor adjustment unit 335 receives the detection result and the information input unit 334 instructed by the amplification management unit 400. The amplification factor is determined from the output light power level target value stored in the... And the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 332 is adjusted so as to make the determined amplification factor.
【0123】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、各段の光増幅器3301〜330Nから、出力光パ
ワーレベル目標値に略等しいパワーレベルの光が出力さ
れるが、各段の光増幅器3301〜330Nから出力され
る出力光に含まれる信号光成分のパワーレベルは、後段
となる程、大きくなる。Then, optical amplification is performed at the determined amplification factor, and light having a power level substantially equal to the output light power level target value is output from each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N. power level of the signal light component contained in the output light output from the optical amplifier 330 1 to 330 N of the extent to be later stage, increases.
【0124】伝送用光ファイバ8101〜810N+1は僅
かではあるが非線形特性を有し、伝搬光の光強度密度が
高い程、または、伝搬距離が長い程、大きな非線形光学
現象が発生し、自己位相変調によって光周波数が変調さ
れる。一方、伝送用光ファイバ8101〜810N+1は波
長分散を有するので、自己位相変調によって光周波数が
変調されると、伝搬距離に応じた波形歪が発生する。し
たがって、多段増幅光伝送システムの光増幅において、
光増幅器の出力する信号光の波長の光のパワーレベルが
大きい程、または、後の伝搬距離が長い程、すなわち、
前段側の光増幅器330の信号光の波長の光の出力パワ
ーレベル大きいほど、波形歪が大きくなることになる。The transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 have a small but nonlinear characteristic, and a larger nonlinear optical phenomenon occurs as the light intensity density of the propagating light increases or as the propagation distance increases. The optical frequency is modulated by self-phase modulation. On the other hand, since the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 have chromatic dispersion, when the optical frequency is modulated by self-phase modulation, waveform distortion occurs according to the propagation distance. Therefore, in optical amplification of a multi-stage amplified optical transmission system,
The higher the power level of the light of the wavelength of the signal light output from the optical amplifier, or the longer the subsequent propagation distance, that is,
The higher the output power level of the light having the wavelength of the signal light of the optical amplifier 330 on the preceding stage, the greater the waveform distortion.
【0125】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、送信器100側の光増幅器330程、出力する信号
光成分のパワーレベルを小さくし、後段となるに従って
光増幅器330の出力する信号光成分のパワーレベルを
大きくしているので、伝送用光ファイバ8101〜81
0N+1における非線形光学効果による自己位相変調の発
生が抑制されるとともに、波長分散による波形歪が抑制
される。すなわち、本実施形態の多段増幅光伝送システ
ムは、システム全体としての利得を同一とした場合に
は、第3実施形態と比べて、非線形光学効果による自己
位相変調に伴う波形歪の低減の点で有利である。In the multistage amplifying optical transmission system of the present embodiment, the power level of the signal light component to be output is reduced in the optical amplifier 330 on the transmitter 100 side, and the signal light component output from the optical amplifier 330 is reduced in the subsequent stage. Since the power level is increased, the transmission optical fibers 810 1 -81 1
The occurrence of self-phase modulation due to the nonlinear optical effect at 0 N + 1 is suppressed, and the waveform distortion due to chromatic dispersion is suppressed. That is, when the gain of the entire system is the same, the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment is different from the third embodiment in that the waveform distortion accompanying the self-phase modulation due to the nonlinear optical effect is reduced. It is advantageous.
【0126】なお、第3実施形態と同様に、光増幅器3
30に代えて、図9に示す光増幅器340を使用するこ
とができる。As in the third embodiment, the optical amplifier 3
Instead of 30, an optical amplifier 340 shown in FIG. 9 can be used.
【0127】(第5実施形態)図11は、本発明の多段
増幅光伝送システムの第5実施形態の構成図である。こ
のシステムは、信号光が多波長成分を有し、各光増幅器
では多波長一括増幅がなされる。このシステムは、第3
実施形態と比べて、(i)夫々の光増幅器3301〜33
0Nの増幅用光ファイバ331が、増幅特性として、励
起光強度に応じた信号光の波長の光の増幅率、および、
増幅率と雑音光発生パワーレベルに加えて、増幅率の波
長依存性の増幅率依存性が既知であること、(ii)増幅
管理部400が指示し夫々の光増幅器3301〜330N
の情報入力部334に格納される出力光パワーレベル目
標値が、最終段の光増幅器の出力光における信号光の夫
々の波長成分の光に関するシステムとしての利得の差を
低減する値である点が異なる。(Fifth Embodiment) FIG. 11 is a block diagram of a multistage amplified optical transmission system according to a fifth embodiment of the present invention. In this system, the signal light has multiple wavelength components, and each optical amplifier performs multi-wavelength batch amplification. This system is
Compared with the embodiment, (i) each of the optical amplifiers 330 1 to 33 1
The 0 N amplification optical fiber 331 has, as amplification characteristics, an amplification factor of light having a wavelength of signal light corresponding to the intensity of pump light, and
In addition to the amplification factor and the noise light generated power level, that the amplification factor dependency of the wavelength dependency of the gain is known, (ii) amplifying the management unit 400 instructs each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N
Is that the target value of the output light power level stored in the information input unit 334 is a value that reduces the difference in gain as a system relating to the light of each wavelength component of the signal light in the output light of the final stage optical amplifier. different.
【0128】発明者の知見によれば、希土類元素添加の
増幅用光ファイバでは、一般的に信号光の波長帯域とし
て使用される1.55μm帯において、増幅率が小さい
ときには、長波長となる程、増幅率が高い傾向がある。
一方、増幅率が大きいときには、短波長となる程、増幅
率が高い傾向がある。According to the knowledge of the inventor, in an amplification optical fiber doped with a rare earth element, in the 1.55 μm band generally used as the wavelength band of signal light, when the amplification factor is small, the longer the wavelength, the longer the wavelength. , The amplification rate tends to be high.
On the other hand, when the amplification factor is large, the shorter the wavelength is, the higher the amplification factor tends to be.
【0129】図12は、増幅率の波長依存性の増幅率依
存性の説明図である。図12(a)は増幅率が小さい場
合を、図12(b)は増幅率が大きい場合を示す。そし
て、図12(a)の特性を示す増幅率値と、図12
(b)の特性を示す増幅率値との間に増幅率の波長依存
性の増幅率依存性が平坦な増幅率が存在する。FIG. 12 is an explanatory diagram of the dependence of the amplification factor on the wavelength. FIG. 12A shows a case where the amplification factor is small, and FIG. 12B shows a case where the amplification factor is large. Then, an amplification factor value indicating the characteristic of FIG.
There is an amplification factor having a flat amplification factor dependence of the wavelength dependence of the amplification factor with the amplification factor value showing the characteristic of (b).
【0130】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、システム稼働の初期において、増幅管理部400
は、光増幅器3301〜330Nの夫々の出力光パワーレ
ベルとして、励起光強度に応じた信号光の波長の光の増
幅率、増幅率と雑音光発生パワーレベル、および、増幅
率の波長依存性の増幅率依存性という光増幅器3301
〜330Nの夫々の増幅特性と、推定される伝送用光フ
ァイバ8101〜810N+1における伝送損失とに基づい
て、光増幅器3301〜330Nの出力光パワーレベル目
標値を決定し、そして、決定された出力光パワーレベル
目標値L1〜LNを光増幅器3301〜330Nに指示す
る。In the multi-stage amplifying optical transmission system of the present embodiment, the amplification management section 400
Are the output light power levels of the optical amplifiers 330 1 to 330 N as the light amplification factor of the signal light wavelength according to the pump light intensity, the amplification factor and the noise light generation power level, and the wavelength dependence of the amplification factor. Amplifier 330 1 that depends on the amplification factor
To 330 N and amplification characteristics of the respective, based on the transmission loss in the transmission optical fiber 810 1 ~810 N + 1 to be estimated, determining the output optical power level target value of the optical amplifier 330 1 to 330 N, Then, to indicate the determined output light power level target value L 1 ~L N to the optical amplifier 330 1 to 330 N.
【0131】光増幅器3301〜330Nの夫々の情報入
力部334は、指示された出力光パワーレベル目標値を
入力し、格納する。Each of the information input sections 334 of the optical amplifiers 330 1 to 330 N inputs and stores the specified output light power level target value.
【0132】以後、送信器100から出力された信号光
は、各段の光増幅器3301〜330Nを順次介して増幅
される。すなわち、各段の光増幅器3301〜330Nで
は、入力光モニタ部333は、入力光のパワーレベルを
検出し、増幅率調整部335は、その検出結果と情報入
力部334に格納された出力光パワーレベル目標値とか
ら増幅率を決定し、決定された増幅率とすべく励起部3
32が供給する励起光の強度を調整する。Thereafter, the signal light output from the transmitter 100 is sequentially amplified through the optical amplifiers 330 1 to 330 N at each stage. That is, in each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N , the input light monitoring unit 333 detects the power level of the input light, and the amplification factor adjusting unit 335 outputs the detection result and the output stored in the information input unit 334. An amplification factor is determined from the target optical power level, and the excitation unit 3 is set to obtain the determined amplification factor.
32 adjusts the intensity of the excitation light supplied.
【0133】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、各段の光増幅器3301〜330Nから、出力光パ
ワーレベル目標値に略等しいパワーレベルの光が出力さ
れる。Then, optical amplification is performed at the determined amplification factor, and light having a power level substantially equal to the output light power level target value is output from each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N.
【0134】以上の光増幅動作と並行して、光増幅器3
301〜330Nの夫々は、決定された増幅率A1〜ANを
情報出力部336から増幅管理部400に出力する。In parallel with the above-described optical amplification operation, the optical amplifier 3
Each of the 30 1 to 330 N outputs the determined amplification factor A 1 to A N from the information output unit 336 to the amplifying management unit 400.
【0135】増幅管理部400は、報告を受けた光増幅
器3301〜330Nの増幅率と増幅管理部400が指示
した光増幅器3301〜330Nの出力光パワーレベル目
標値とから、非線形光学効果による信号光成分の波形歪
の抑制やSN比の確保を図りつつ、信号光の夫々の波長
成分の光に関するシステムとしての利得の差を低減する
光増幅器3301〜330Nの夫々の増幅率を求め、求め
た増幅率に応じた新たな出力光パワーレベル目標値を算
出する。そして、算出された出力光パワーレベル目標値
L1〜LNを光増幅器3301〜330Nに指示する。The amplification management unit 400 determines the nonlinear optics from the amplification factors of the optical amplifiers 330 1 to 330 N that have received the report and the output light power level target values of the optical amplifiers 330 1 to 330 N specified by the amplification management unit 400. The gain of each of the optical amplifiers 330 1 to 330 N reduces the difference in gain as a system for the light of each wavelength component of the signal light, while suppressing the waveform distortion of the signal light component due to the effect and securing the SN ratio. Is calculated, and a new output light power level target value corresponding to the obtained amplification factor is calculated. Then, the calculated output light power level target values L 1 to L N are instructed to the optical amplifiers 330 1 to 330 N.
【0136】発明者の知見によれば、希土類元素添加の
増幅用光ファイバでは、一般的に信号光の波長帯域とし
て使用される1.55μm帯において、増幅率が小さい
ときには、長波長となる程、増幅率が高い傾向がある。
一方、増幅率が大きいときには、短波長となる程、増幅
率が高い傾向がある。この性質に基づいて、各段の光増
幅器3301〜330Nの夫々の増幅率を調整することに
より、多波長一括増幅された信号光に関するシステムと
しての利得傾きを低減することができる。According to the inventor's knowledge, in the amplification optical fiber doped with a rare earth element, in the 1.55 μm band generally used as the wavelength band of signal light, when the amplification factor is small, the longer the wavelength becomes, the longer the wavelength becomes. , The amplification rate tends to be high.
On the other hand, when the amplification factor is large, the shorter the wavelength is, the higher the amplification factor tends to be. By adjusting the amplification factors of the optical amplifiers 330 1 to 330 N at each stage based on this property, it is possible to reduce the gain gradient as a system relating to the signal light multi-wavelength collectively amplified.
【0137】新たな指示を受けた光増幅器3301〜3
30Nは、入力光パワーレベルをモニタし、新たに指示
された出力光パワーレベル目標値に等しいパワーレベル
の光を出力すべく、励起部332が供給する励起光の強
度を増幅率調整部335が調整する。Optical amplifiers 330 1 to 330 3 receiving new instructions
30 N monitors the input light power level, and adjusts the intensity of the pump light supplied by the pump unit 332 to the amplification factor adjusting unit 335 so as to output light having a power level equal to the newly designated output light power level target value. Adjust.
【0138】以後、光増幅器3301〜330Nによる増
幅率の報告と、増幅管理部400による光増幅器330
1〜330Nの出力光パワーレベル目標値の算出と、算出
された出力光パワーレベル目標値の光増幅器3301〜
330Nへの指示というフィードバック制御を行なっ
て、好適な多段増幅光伝送を実行する。Thereafter, reports of the amplification factors by the optical amplifiers 330 1 to 330 N and the amplification of the
Calculation of the output light power level target value of 1 to 330 N , and the optical amplifier 330 1 to
A suitable multi-stage amplified optical transmission is performed by performing feedback control of instructing 330 N.
【0139】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、光増幅器3301〜330Nの増幅率を信号光の夫々
の波長成分の光に関するシステムとしての利得の差を低
減するので、波形歪やSN比の観点から、光増幅器33
01〜330Nでの増幅率が波長依存性を有さざるを得な
い場合であっても、増幅管理部400が光増幅器330
1〜330Nの増幅率を適切に指示することにより、シス
テム全体の利得の波長依存性の平坦化を図ることができ
る。In the multistage amplifying optical transmission system of the present embodiment, the gain of the optical amplifiers 330 1 to 330 N is reduced to reduce the gain difference as a system relating to the light of each wavelength component of the signal light. From the viewpoint of the ratio, the optical amplifier 33
Even when the amplification factor at 0 1 to 330 N has to have wavelength dependence, the amplification management unit 400
By appropriately designating the amplification factor of 1 to 330 N , the wavelength dependence of the gain of the entire system can be flattened.
【0140】なお、第3実施形態と同様に、光増幅器3
30に代えて、図9に示す光増幅器340を使用するこ
とができる。As in the third embodiment, the optical amplifier 3
Instead of 30, an optical amplifier 340 shown in FIG. 9 can be used.
【0141】(第6実施形態)本実施形態は、第1乃至
第5の実施形態と比べて、信号光伝送に用いられる伝送
用光ファイバ8101〜810N+1とは別に設けられた伝
送用光ファイバ8201〜820N-1によりパワーレベル
情報を伝送する点で異なる。(Sixth Embodiment) This embodiment is different from the first to fifth embodiments in that transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 used for signal light transmission are provided separately from transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1. In that power level information is transmitted by optical fibers for use 820 1 to 820 N−1 .
【0142】図13は、本発明の多段増幅光伝送システ
ムの第6実施形態の構成図である。図13に示すよう
に、このシステムは、送信器100から出力された信号
光を受信器200へ伝送する多段増幅光伝送システムで
あって、(a)多段直列に接続された光増幅器3501
〜350Nと、(b)信号光の伝送にあたって、送信器
100と光増幅器3501とを光学的に接続する伝送用
光ファイバ8101、光増幅器3501〜350N間を光
学的に接続する伝送用光ファイバ8102〜810N、お
よび光増幅器350Nと受信器200とを光学的に接続
する伝送用光ファイバ810N+1と、(c)パワーレベ
ル情報の伝送にあたって、光増幅器3501〜350N間
を光学的に接続する伝送用光ファイバ8201〜820
N-1とを備える。FIG. 13 is a block diagram of a sixth embodiment of the multistage amplified optical transmission system of the present invention. As shown in FIG. 13, this system is a multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter 100 to a receiver 200, and (a) an optical amplifier 350 1 connected in a multi-stage series.
And to 350 N, when the transmission of (b) signal light, to connect the transmitter 100 and the optical amplifier 350 1 and the transmission optical fiber 810 1 for optically connecting, between optical amplifiers 350 1 to 350 N optically A transmission optical fiber 810 2 to 810 N , a transmission optical fiber 810 N + 1 for optically connecting the optical amplifier 350 N and the receiver 200, and (c) an optical amplifier 350 1 for transmitting power level information. Optical fibers 820 1 to 820 for optically connecting between 350 N to 350 N
N-1 .
【0143】図14は、光増幅器350の構成図であ
る。図14に示すように、光増幅器350は、(a)増
幅特性として、励起光強度に応じた信号光の波長の光の
増幅率、および、増幅率と雑音光発生パワーレベルが既
知の増幅用光ファイバ351と、(b)増幅用光ファイ
バ351に励起光を供給する励起部352と、(c)入
力光パワーレベルをモニタする入力光モニタ部353
と、(d)前段の光増幅器350の出力時における信号
光のパワーレベルと雑音光のパワーレベルとに関する入
力パワーレベル情報を受信する増幅情報入力部354
と、(e)指定された出力信号光パワーレベル目標値
と、入力光モニタ部353で検出された入力光のパワー
レベルと、入力パワーレベル情報とに基づいて増幅率を
決定し、決定した増幅率に応じた励起光の供給を励起部
352に指示する増幅率調整部355と、(f)入力パ
ワーレベル情報と決定された増幅率とに基づいて、出力
時における信号光のパワーレベルと雑音光のパワーレベ
ルとに関する出力パワーレベル情報を生成して出力する
増幅情報出力部356とを備える。そして、(g)光入
力部に配置された光アイソレータ3571と、光出力部
に配置された光アイソレータ3572とを更に備える。FIG. 14 is a configuration diagram of the optical amplifier 350. As shown in FIG. 14, the optical amplifier 350 includes (a) an amplification factor for a light having a wavelength of signal light corresponding to the intensity of pumping light, and an amplification factor and a noise light generation power level known as amplification characteristics. An optical fiber 351, (b) an excitation unit 352 for supplying excitation light to the amplification optical fiber 351, and (c) an input light monitor unit 353 for monitoring an input light power level.
And (d) an amplification information input unit 354 for receiving input power level information on the power level of the signal light and the power level of the noise light at the time of output from the optical amplifier 350 in the preceding stage.
And (e) determining the amplification factor based on the specified output signal light power level target value, the power level of the input light detected by the input light monitoring unit 353, and the input power level information, and determining the determined amplification. (F) the power level and noise of the signal light at the time of output based on the input power level information and the determined amplification factor, and (f) the amplification factor adjusting unit 355 instructing the pumping unit 352 to supply the pumping light according to the amplification factor. An amplification information output unit 356 that generates and outputs output power level information related to the power level of light. (G) An optical isolator 357 1 arranged in the light input unit and an optical isolator 357 2 arranged in the light output unit are further provided.
【0144】増幅情報入力部354は、前段の光増幅器
350から出力されたパワーレベル情報および予め設定
された情報Dのいずれか一方を入力パワーレベル情報と
して択一的に選択する入力選択手段358を備える。The amplification information input section 354 includes an input selection means 358 for selectively selecting one of the power level information output from the optical amplifier 350 at the preceding stage and the preset information D as input power level information. Prepare.
【0145】増幅情報出力部356は、出力パワーレベ
ル情報の出力の有無を選択する出力選択手段359を備
える。The amplification information output section 356 includes output selection means 359 for selecting whether to output output power level information.
【0146】初段の光増幅器3501では、(i)増幅情
報入力部354において、入力選択手段358によっ
て、予め設定された情報である雑音光成分が無しとの情
報Dが入力パワーレベル情報として選択され、(ii)増
幅情報出力部356において、出力選択手段359によ
って、出力パワーレベル情報の出力の有が選択される。[0146] In the first stage of the optical amplifier 350 1, in (i) amplifying the information input unit 354, selected by the input selection unit 358, as the information D input power level information and the noise light component without the information that has been set in advance (Ii) In the amplification information output section 356, the output selection means 359 selects whether to output the output power level information.
【0147】中段の光増幅器3502〜350N-1では、
(i)増幅情報入力部354において、入力選択手段3
58によって、前段の光増幅器350から出力されたパ
ワーレベル情報が入力パワーレベル情報として選択さ
れ、(ii)増幅情報出力部356において、出力選択手
段359によって、出力パワーレベル情報の出力の有が
選択される。In the middle stage optical amplifiers 350 2 to 350 N−1 ,
(I) In the amplification information input unit 354, the input selection unit 3
58, the power level information output from the optical amplifier 350 at the preceding stage is selected as the input power level information. (Ii) In the amplification information output unit 356, the presence or absence of output of the output power level information is selected by the output selection means 359. Is done.
【0148】最終段の光増幅器350Nでは、(i)増幅
情報入力部354において、入力選択手段358によっ
て、前段の光増幅器350から出力されたパワーレベル
情報が入力パワーレベル情報として選択され、(ii)増
幅情報出力部356において、出力選択手段359によ
って、出力パワーレベル情報の出力の無が選択される。In the last-stage optical amplifier 350 N , (i) in the amplification information input section 354, the power level information output from the previous-stage optical amplifier 350 is selected by the input selection means 358 as input power level information. ii) In the amplification information output section 356, the output selection means 359 selects whether to output no output power level information.
【0149】図13に示すように、本実施形態の多段増
幅光伝送システムでは、夫々の光増幅器3501〜35
0Nが出力する信号光成分のパワーレベルを略一定とし
ている。また、パワーレベル情報は、前段の光増幅器3
50の出力時点での信号光成分のパワーレベルと雑音光
成分のパワーレベルとの比の値を採用している。なお、
パワーレベル情報としては、前段の光増幅器350の出
力時点での信号光成分のパワーレベル値および雑音光成
分のパワーレベル値を採用してもよいし、前段の光増幅
器350の出力時点での信号光成分のパワーレベル値お
よび出力光のパワーレベル値を採用してもよい。As shown in FIG. 13, in the multi-stage amplified optical transmission system of this embodiment, each of the optical amplifiers 350 1 to 350 1 to 35
The power level of the signal light component output by O N is substantially constant. The power level information is stored in the optical amplifier 3 in the preceding stage.
The value of the ratio between the power level of the signal light component and the power level of the noise light component at the time of output 50 is adopted. In addition,
As the power level information, the power level value of the signal light component and the power level value of the noise light component at the output time of the optical amplifier 350 at the preceding stage may be adopted, or the signal level at the output time of the optical amplifier 350 at the preceding stage may be adopted. The power level value of the light component and the power level value of the output light may be adopted.
【0150】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、送信器100から出力された信号光が光増幅器35
01に入力する。初段の光増幅器である光増幅器3501
の場合、前段の光増幅器における雑音光の発生は無いの
で、実質的に信号光成分のみが入力する。光増幅器35
01では、入力光のパワーレベルを入力光モニタ353
で検出し、その検出結果と出力信号光パワーレベル目標
値とから増幅率調整部355が増幅率を決定し、決定さ
れた増幅率とすべく、励起部352が供給する励起光の
強度を調整する。In the multi-stage amplified optical transmission system of this embodiment, the signal light output from the transmitter 100 is
0 is input to the 1. Optical amplifier 350 1 which is the first stage optical amplifier
In the case of (1), since no noise light is generated in the optical amplifier at the preceding stage, substantially only the signal light component is input. Optical amplifier 35
0 In 1, the input light monitor the power level of the input light 353
The amplification factor adjustment unit 355 determines the amplification factor from the detection result and the output signal light power level target value, and adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 352 so as to obtain the determined amplification factor. I do.
【0151】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、光増幅器3501から、出力信号光パワーレベル
目標値に略等しいパワーレベルの光が増幅対象光として
出力される。[0151] Then, the light amplification is performed at the determined amplification factor, the optical amplifier 350 1, the light having substantially the same power level in the output signal light power level target value is output as amplified light.
【0152】こうした光増幅動作とともに、光増幅器3
501は、決定された増幅率の光増幅に伴って発生する
雑音光のパワーレベルを求めて、出力時点における信号
光成分のパワーレベルと雑音光成分パワーレベルとの比
を算出し、増幅情報出力部356から次段の光増幅器3
502へ向けて出力する。With such an optical amplification operation, the optical amplifier 3
Reference numeral 501 denotes a power level of noise light generated due to the optical amplification of the determined amplification factor, calculates a ratio between the power level of the signal light component and the power level of the noise light component at the time of output, and obtains amplification information. From the output unit 356 to the next stage optical amplifier 3
To be output toward 50 2.
【0153】光増幅器3502〜350Nの夫々は、前段
の光増幅器から出力された増幅対象光を入力するととも
に、増幅情報入力部354が前段の光増幅器350から
出力されたパワーレベル情報を入力する。光増幅器35
02〜350Nは、増幅対象光を入力し、そのパワーレベ
ルを入力光モニタ353で検出する。この検出結果と入
力パワーレベル情報とから、入力時点での信号光成分の
パワーレベルを求める。そして、入力時点での信号光成
分のパワーレベルと出力信号光パワーレベル目標値とか
ら増幅率調整部355が増幅率を決定し、決定された増
幅率とすべく、励起部352が供給する励起光の強度を
調整する。Each of the optical amplifiers 350 2 to 350 N receives the light to be amplified output from the preceding optical amplifier, and the amplification information input unit 354 receives the power level information output from the preceding optical amplifier 350. I do. Optical amplifier 35
O 2 to 350 N input the amplification target light, and the input light monitor 353 detects the power level. From this detection result and the input power level information, the power level of the signal light component at the time of input is obtained. Then, the amplification factor adjusting unit 355 determines the amplification factor from the power level of the signal light component at the time of input and the target value of the output signal light power level, and the excitation unit 352 supplies the excitation value to obtain the determined amplification factor. Adjust the light intensity.
【0154】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、光増幅器3502〜350Nから、出力信号光パワ
ーレベル目標値に略等しいパワーレベルの信号光を含む
光が増幅対象光として出力される。Then, optical amplification is performed at the determined amplification factor, and light including signal light having a power level substantially equal to the output signal light power level target value is output from the optical amplifiers 350 2 to 350 N as amplification target light. Is done.
【0155】こうした光増幅動作とともに、光増幅器3
502〜350N-1は、決定された増幅率の光増幅に伴っ
て発生する雑音光のパワーレベルを求めて、出力時点に
おける信号光成分のパワーレベルと雑音光成分パワーレ
ベルとの比を算出し、増幅情報出力部356から次段の
光増幅器350へ向けて出力する。In addition to such an optical amplification operation, the optical amplifier 3
50 2 to 350 N−1 are used to determine the power level of the noise light generated due to the optical amplification of the determined amplification factor, and calculate the ratio between the power level of the signal light component and the power level of the noise light component at the output time. The calculated value is output from the amplification information output unit 356 to the optical amplifier 350 at the next stage.
【0156】こうして、送信器100から出力された信
号光は、各段の光増幅器3501〜350Nを順次介して
増幅される。Thus, the signal light output from the transmitter 100 is amplified sequentially through the optical amplifiers 350 1 to 350 N at each stage.
【0157】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、第1実施形態の多段増幅光伝送システムにおいて想
定する中継伝送路としての伝送用光ファイバ8101〜
810N +1の伝送損失の時間経過に関する略一定性を前
提とせず、環境条件などを要因とする中継伝送路の伝送
損失の時間変化が発生しても、好適な多段増幅光伝送を
実行することができる。In the multi-stage amplified optical transmission system according to the present embodiment, the transmission optical fibers 810 1 to 810 1 as relay transmission lines assumed in the multi-stage amplified optical transmission system according to the first embodiment.
810 N +1 It is not assumed that the transmission loss is substantially constant with respect to the passage of time, and even if the transmission loss of the relay transmission line changes over time due to environmental conditions or the like, suitable multistage amplified optical transmission is executed. be able to.
【0158】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、増幅用光ファイバ351の夫々が出力する信号光成
分のパワーレベルを略一定とするので、信号光の波長の
光について非線形光学効果の抑制が十分であれば、信号
光成分の絶対的な量を確保して、信号光伝送が行なわれ
る。In the multistage amplifying optical transmission system of the present embodiment, the power level of the signal light component output from each of the amplifying optical fibers 351 is substantially constant, so that the nonlinear optical effect can be suppressed for the light of the wavelength of the signal light. If it is sufficient, the signal light transmission is performed while securing the absolute amount of the signal light component.
【0159】図15は、光増幅器350の変形例である
光増幅器360の構成図である。図15に示すように、
光増幅器360は、光増幅器350の構成に加えて、
(h)増幅用光ファイバ351の出力光のパワーレベル
をモニタする出力光モニタ部361と、(i)増幅率調
整部355で決定された増幅率と出力光モニタ部361
で検出された出力光のパワーレベルとに基づいて、励起
部352が供給する励起光強度を微調整する励起光微調
整部362とを更に備える。FIG. 15 is a configuration diagram of an optical amplifier 360 which is a modification of the optical amplifier 350. As shown in FIG.
The optical amplifier 360 includes, in addition to the configuration of the optical amplifier 350,
(H) an output light monitor 361 for monitoring the power level of the output light from the amplification optical fiber 351; and (i) an amplification factor determined by the gain adjuster 355 and the output light monitor 361.
And an excitation light fine-adjustment unit 362 for finely adjusting the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 352 based on the power level of the output light detected in step (a).
【0160】光増幅器360では、光増幅器350にお
けるフィードフォワード制御による出力光パワーレベル
の調整に加えて、出力光のパワーレベルをモニタし、こ
のモニタ結果から、フィードバック制御によって出力光
パワーレベルの微調整を行なうので、更に正確な出力光
パワーレベルの調整が可能となる。The optical amplifier 360 monitors the power level of the output light in addition to the adjustment of the output light power level by the feed forward control in the optical amplifier 350, and based on the monitoring result, finely adjusts the output light power level by feedback control. Is performed, the output light power level can be adjusted more accurately.
【0161】(第7実施形態)図16は、本発明の多段
増幅光伝送システムの第7実施形態の構成図である。図
16に示すように、このシステムは、第6実施形態と比
べて、夫々の光増幅器3501〜350Nが出力する信号
光成分のパワーレベルが後段となるに従って増加するこ
とが異なる。(Seventh Embodiment) FIG. 16 is a block diagram of a multistage amplified optical transmission system according to a seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, this system is different from the sixth embodiment in that the power level of the signal light component output from each of the optical amplifiers 350 1 to 350 N increases as the level increases.
【0162】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、第6実施形態と同様に、送信器100から出力され
た信号光は、各段の光増幅器3501〜350Nを順次介
して増幅される。光増幅器3501では、入力光モニタ
部353は、入力光のパワーレベルを検出し、増幅率調
整部355は、この検出結果と出力信号光パワーレベル
目標値とから増幅率を決定し、決定された増幅率とすべ
く励起部352が供給する励起光の強度を調整する。ま
た、光増幅器3502〜350Nでは、入力光モニタ部3
13は、入力光のパワーレベルを検出し、増幅率調整部
355は、この検出結果と、増幅情報入力部354で入
力した入力パワーレベル情報と、出力信号光パワーレベ
ル目標値とから増幅率を決定し、決定された増幅率とす
べく励起部352が供給する励起光の強度を調整する。In the multistage amplifying optical transmission system of the present embodiment, similarly to the sixth embodiment, the signal light output from the transmitter 100 is sequentially amplified via the optical amplifiers 350 1 to 350 N of each stage. . In the optical amplifier 350 1, the input light monitor unit 353 detects the power level of the input light, the amplification factor adjustment section 355 determines the amplification factor from the detection result and the output signal light power level target value is determined The intensity of the pumping light supplied by the pumping unit 352 is adjusted so that the amplification factor becomes higher. In the optical amplifiers 350 2 to 350 N , the input light monitor unit 3
13 detects the power level of the input light, and the amplification factor adjusting unit 355 calculates the amplification factor from the detection result, the input power level information input at the amplification information input unit 354, and the output signal light power level target value. The intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 352 is adjusted so as to determine the determined amplification factor.
【0163】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、各段の光増幅器3501〜350Nから、出力信号
光パワーレベル目標値に略等しいパワーレベルの信号光
を含む光が出力されるが、各段の光増幅器3501〜3
50Nから出力される出力信号光成分のパワーレベル
が、後段となる程、大きくなる。Then, optical amplification is performed at the determined amplification factor, and light including signal light having a power level substantially equal to the target value of the output signal light power level is output from the optical amplifiers 350 1 to 350 N at each stage. However, the optical amplifiers 350 1 to 350
Power level of the output signal light component output from the 50 N is enough to be a later stage, increases.
【0164】伝送用光ファイバ8101〜810N+1は僅
かではあるが非線形特性を有し、伝搬光の光強度密度が
高い程、または、伝搬距離が長い程、大きな非線形光学
現象が発生し、自己位相変調によって光周波数が変調さ
れる。一方、伝送用光ファイバ8101〜810N+1は波
長分散を有するので、伝搬距離に応じた波形歪が発生す
る。したがって、多段増幅光伝送システムの光増幅にお
いて、光増幅器350の出力する信号光の波長の光のパ
ワーレベルが大きい程、または、後の伝搬距離が長い
程、すなわち、前段側の光増幅器350の信号光の波長
の光の出力パワーレベル大きいほど、波形歪が大きくな
ることになる。The transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 have slight but non-linear characteristics, and the larger the light intensity density of the propagation light or the longer the propagation distance, the larger the nonlinear optical phenomenon occurs. The optical frequency is modulated by self-phase modulation. On the other hand, since the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 have chromatic dispersion, waveform distortion occurs according to the propagation distance. Therefore, in the optical amplification of the multi-stage amplification optical transmission system, the larger the power level of the light of the wavelength of the signal light output from the optical amplifier 350 or the longer the subsequent propagation distance, that is, The greater the output power level of the light of the wavelength of the signal light, the greater the waveform distortion.
【0165】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、送信器100側の光増幅器350程、出力する信号
光成分のパワーレベルを小さくし、後段となるに従って
光増幅器350の出力する信号光成分のパワーレベルを
大きくしているので、伝送用光ファイバ8101〜81
0N+1における非線形光学効果による自己位相変調の発
生が抑制されるとともに、波長分散による波形歪が抑制
される。すなわち、本実施形態の多段増幅光伝送システ
ムは、システム全体としての利得を同一とした場合に
は、第6実施形態と比べて、非線形光学効果による自己
位相変調に伴う波形歪の低減の点で有利である。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, the power level of the signal light component to be output is reduced as the optical amplifier 350 on the transmitter 100 side, and the signal light component output from the optical amplifier 350 is reduced in the later stage. Since the power level is increased, the transmission optical fibers 810 1 -81 1
The occurrence of self-phase modulation due to the nonlinear optical effect at 0 N + 1 is suppressed, and the waveform distortion due to chromatic dispersion is suppressed. That is, when the gain of the entire system is the same, the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment is different from the sixth embodiment in that the waveform distortion due to the self-phase modulation due to the nonlinear optical effect is reduced. It is advantageous.
【0166】なお、第6実施形態と同様に、光増幅器3
50に代えて、図15に示す光増幅器360を使用する
ことができる。As in the sixth embodiment, the optical amplifier 3
An optical amplifier 360 shown in FIG. 15 can be used instead of 50.
【0167】(第8実施形態)図17は、本発明の多段
増幅光伝送システムの第8実施形態の構成図である。図
17に示すように、このシステムは、送信器100から
出力された信号光を受信器200へ伝送する多段増幅光
伝送システムであって、(a)多段直列に接続された光
増幅器3701〜370Nと、(b)信号光の伝送にあた
って、送信器200と光増幅器3701とを光学的に接
続する伝送用光ファイバ8101、光増幅器3701〜3
70N間を光学的に接続する伝送用光ファイバ8102〜
810N、および光増幅器370Nと受信器200とを光
学的に接続する伝送用光ファイバ810N+1とを備え
る。そして、パワーレベル情報の伝送にあたっては、伝
送用光ファイバ8102〜810Nを使用する。(Eighth Embodiment) FIG. 17 is a block diagram of an eighth embodiment of the multistage amplified optical transmission system of the present invention. As shown in FIG. 17, this system is a multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter 100 to a receiver 200, and (a) optical amplifiers 370 1 to 370 1- connected in multi-stage series. 370 N and (b) a transmission optical fiber 810 1 for optically connecting the transmitter 200 and the optical amplifier 370 1 in transmitting the signal light, and the optical amplifiers 370 1 to 370-3.
Transmission optical fiber 810 2 to optically connect between 70 N
810 N , and a transmission optical fiber 810 N + 1 for optically connecting the optical amplifier 370 N and the receiver 200. In transmitting the power level information, transmission optical fibers 810 2 to 810 N are used.
【0168】図18は、光増幅器370の構成図であ
る。図18に示すように、光増幅器370は、(a)増
幅特性として、励起光強度に応じた信号光の波長の光の
増幅率、および、増幅率と雑音光発生パワーレベルが既
知の増幅用光ファイバ371と、(b)増幅用光ファイ
バ371に励起光を供給する励起部372と、(c)入
力光パワーレベルをモニタする入力光モニタ部373
と、(d)前段の光増幅器370の出力時における信号
光のパワーレベルと雑音光のパワーレベルとに関する入
力パワーレベル情報を受信する増幅情報入力部374
と、(e)指定された出力信号光パワーレベル目標値
と、入力光モニタ部373で検出された入力光のパワー
レベルと、入力パワーレベル情報とに基づいて増幅率を
決定し、決定した増幅率に応じた励起光の供給を励起部
372に指示する増幅率調整部375と、(f)入力パ
ワーレベル情報と決定された増幅率とに基づいて、出力
時における信号光のパワーレベルと雑音光のパワーレベ
ルとに関する出力パワーレベル情報を生成して出力する
増幅情報出力部376と、(g)入力光のうち前段の光
増幅器から送られてきた入力パワーレベル情報を分岐す
る光分波器383と、(h)増幅用光ファイバ371か
ら出力された光と出力パワーレベル情報とを合波する光
合波器384とを備える。そして、(i)光入力部に配
置された光アイソレータ3771と、光出力部に配置さ
れた光アイソレータ3772とを更に備える。FIG. 18 is a configuration diagram of the optical amplifier 370. As shown in FIG. 18, the optical amplifier 370 includes (a) an amplification characteristic of an amplification factor of a light having a wavelength of signal light corresponding to the intensity of pumping light, and an amplification factor and a noise light generation power level known as amplification characteristics. An optical fiber 371, (b) an excitation unit 372 for supplying excitation light to the amplification optical fiber 371, and (c) an input light monitoring unit 373 for monitoring an input light power level.
And (d) an amplification information input unit 374 for receiving input power level information on the power level of the signal light and the power level of the noise light at the time of output from the optical amplifier 370 in the preceding stage.
And (e) determining the amplification factor based on the specified output signal light power level target value, the power level of the input light detected by the input light monitor unit 373, and the input power level information, and determining the determined amplification. (F) the power level and noise of the signal light at the time of output based on the input power level information and the determined amplification factor, and (f) the amplification factor adjusting unit 375 instructing the pumping unit 372 to supply the pump light according to the amplification factor. An amplification information output section 376 for generating and outputting output power level information related to the power level of light; and (g) an optical demultiplexer for splitting input power level information of the input light sent from the preceding optical amplifier. 383, and (h) an optical multiplexer 384 for multiplexing the light output from the amplification optical fiber 371 and the output power level information. Further, (i) an optical isolator 377 1 arranged in the light input unit and an optical isolator 377 2 arranged in the light output unit are further provided.
【0169】増幅情報入力部374は、前段の光増幅器
370から出力されたパワーレベル情報および予め設定
された情報Dのいずれか一方を入力パワーレベル情報と
して択一的に選択する入力選択手段378を備える。The amplification information input section 374 includes an input selection means 378 for selectively selecting one of the power level information output from the optical amplifier 370 in the preceding stage and the preset information D as input power level information. Prepare.
【0170】増幅情報出力部376は、出力パワーレベ
ル情報の出力の有無を選択する出力選択手段379を備
える。The amplification information output section 376 includes output selection means 379 for selecting whether to output output power level information.
【0171】初段の光増幅器3701では、(i)増幅情
報入力部374において、入力選択手段378によっ
て、予め設定された情報である雑音光成分が無しとの情
報Dが入力パワーレベル情報として選択され、(ii)増
幅情報出力部376において、出力選択手段379によ
って、出力パワーレベル情報の出力の有が選択される。In the first-stage optical amplifier 370 1 , (i) in the amplification information input section 374, information D indicating that there is no noise light component, which is preset information, is selected as input power level information by the input selection means 378. (Ii) In the amplification information output unit 376, the output selection means 379 selects whether to output the output power level information.
【0172】中段の光増幅器3702〜370N-1では、
(i)増幅情報入力部374において、入力選択手段3
78によって、前段の光増幅器370から出力されたパ
ワーレベル情報が入力パワーレベル情報として選択さ
れ、(ii)増幅情報出力部376において、出力選択手
段379によって、出力パワーレベル情報の出力の有が
選択される。In the middle stage optical amplifiers 370 2 to 370 N−1 ,
(I) In the amplification information input section 374, the input selection means 3
At 78, the power level information output from the optical amplifier 370 at the preceding stage is selected as input power level information. (Ii) In the amplification information output unit 376, the presence or absence of output of the output power level information is selected by the output selection means 379. Is done.
【0173】最終段の光増幅器370Nでは、(i)増幅
情報入力部374において、入力選択手段378によっ
て、前段の光増幅器370から出力されたパワーレベル
情報が入力パワーレベル情報として選択され、(ii)増
幅情報出力部376において、出力選択手段379によ
って、出力パワーレベル情報の出力の無が選択される。In the last-stage optical amplifier 370 N , (i) in the amplification information input section 374, the power level information output from the previous-stage optical amplifier 370 is selected by the input selection means 378 as input power level information. ii) In the amplification information output section 376, the output selection means 379 selects whether to output no output power level information.
【0174】図17に示すように、本実施形態の多段増
幅光伝送システムでは、夫々の光増幅器3701〜37
0Nが出力する信号光成分のパワーレベルを略一定とし
ている。また、パワーレベル情報は、前段の光増幅器3
70の出力時点での信号光成分のパワーレベルと雑音光
成分のパワーレベルとの比の値を採用している。なお、
パワーレベル情報としては、前段の光増幅器370の出
力時点での信号光成分のパワーレベル値および雑音光成
分のパワーレベル値を採用してもよいし、前段の光増幅
器370の出力時点での信号光成分のパワーレベル値お
よび出力光のパワーレベル値を採用してもよい。As shown in FIG. 17, in the multi-stage amplifying optical transmission system of the present embodiment, each of the optical amplifiers 370 1 to 370 is connected.
The power level of the signal light component output by O N is substantially constant. The power level information is stored in the optical amplifier 3 in the preceding stage.
The value of the ratio between the power level of the signal light component and the power level of the noise light component at the output point 70 is adopted. In addition,
As the power level information, the power level value of the signal light component and the power level value of the noise light component at the output time point of the preceding optical amplifier 370 may be adopted, or the signal level at the output time point of the preceding optical amplifier 370 may be adopted. The power level value of the light component and the power level value of the output light may be adopted.
【0175】また、信号光の波長としては、1.55μ
m帯を使用し、パワーレベル情報伝送の波長としては、
1.3μm帯を使用している。The wavelength of the signal light is 1.55 μm.
Using the m band, the wavelength of the power level information transmission,
The 1.3 μm band is used.
【0176】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、送信器100から出力された信号光は、光増幅器3
701に入力する。初段の光増幅器である光増幅器37
01の場合、前段の光増幅器における雑音光の発生は無
いので、実質的に信号光成分のみが入力する。光増幅器
3701では、入力光モニタ373は、入力光のパワー
レベルを検出し、増幅率調整部375は、その検出結果
と出力信号光パワーレベル目標値とから増幅率を決定
し、決定された増幅率とすべく励起部372が供給する
励起光の強度を調整する。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, the signal light output from the transmitter 100 is
Enter in 70 1 . Optical amplifier 37 as the first stage optical amplifier
If 0 1, the generation of the noise light is not in the previous amplifier, substantially only the signal light component is input. In the optical amplifier 370 1 , the input light monitor 373 detects the power level of the input light, and the amplification factor adjustment unit 375 determines the amplification factor from the detection result and the output signal light power level target value, and the determined amplification factor is determined. The intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 372 is adjusted so as to obtain an amplification factor.
【0177】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、光増幅器3701から、出力信号光パワーレベル
目標値に略等しいパワーレベルの信号光を含む光が増幅
対象光として出力される。[0177] Then, the light amplification is performed at the determined amplification factor, the optical amplifier 370 1, the light including substantially equal power levels of the signal light to the output signal light power level target value is output as amplified light.
【0178】こうした光増幅動作とともに、光増幅器3
701は、決定された増幅率の光増幅に伴って発生する
雑音光のパワーレベルを求めて、出力時点における信号
光成分のパワーレベルと雑音光成分パワーレベルとの比
を算出し、増幅情報出力部376から次段の光増幅器3
702へ向けて出力する。With such an optical amplification operation, the optical amplifier 3
70 1 is determined the power level of the noise light generated due to the light amplification of the determined amplification factor, to calculate the ratio between the power level and the noise light component power level of the signal light component at the output time point, the amplification information From the output unit 376 to the next-stage optical amplifier 3
70 toward the 2 output.
【0179】光増幅器3702〜370Nの夫々は、前段
の光増幅器から出力された増幅対象光を入力するととも
に、増幅情報入力部374は、前段の光増幅器370か
ら出力されたパワーレベル情報を入力する。光増幅器3
702〜370Nは、増幅対象光を入力し、その入力光パ
ワーレベルを入力光モニタ373で検出する。この検出
結果と入力パワーレベル情報とから、入力時点での信号
光成分のパワーレベルを求める。そして、増幅率調整部
375は、入力時点での信号光成分のパワーレベルと出
力信号光パワーレベル目標値とから増幅率を決定し、決
定された増幅率とすべく励起部372が供給する励起光
の強度を調整する。Each of the optical amplifiers 370 2 to 370 N receives the light to be amplified output from the preceding optical amplifier, and the amplification information input unit 374 receives the power level information output from the preceding optical amplifier 370. input. Optical amplifier 3
70 2 to 370 N input the light to be amplified, and the input light monitor 373 detects the input light power level. From this detection result and the input power level information, the power level of the signal light component at the time of input is obtained. Then, the amplification factor adjusting unit 375 determines the amplification factor from the power level of the signal light component at the time of input and the target value of the output signal light power level, and the excitation supplied by the excitation unit 372 to obtain the determined amplification factor. Adjust the light intensity.
【0180】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、光増幅器3702〜370Nから、出力信号光パワ
ーレベル目標値に略等しいパワーレベルの信号光を含む
光が増幅対象光として出力される。Then, optical amplification is performed at the determined amplification factor, and light including signal light having a power level substantially equal to the output signal light power level target value is output from the optical amplifiers 370 2 to 370 N as light to be amplified. Is done.
【0181】こうした光増幅動作とともに、光増幅器3
702〜370N-1は、決定された増幅率の光増幅に伴っ
て発生する雑音光のパワーレベルを求めて、出力時点に
おける信号光成分のパワーレベルと雑音光成分パワーレ
ベルとの比を算出し、増幅情報出力部356から次段の
光増幅器370へ向けて出力する。With such an optical amplification operation, the optical amplifier 3
70 2 to 370 N -1 find the power level of the noise light generated due to the optical amplification of the determined amplification factor, and calculate the ratio between the power level of the signal light component and the power level of the noise light component at the time of output. The calculated value is output from the amplification information output unit 356 to the optical amplifier 370 at the next stage.
【0182】こうして、送信器100から出力された信
号光は、各段の光増幅器3701〜370Nを順次介して
増幅される。Thus, the signal light output from the transmitter 100 is amplified sequentially through the optical amplifiers 370 1 to 370 N at each stage.
【0183】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、第1実施形態の多段増幅光伝送システムにおいて想
定する中継伝送路としての伝送用光ファイバ8101〜
810N +1の伝送損失の時間経過に関する略一定性を前
提とせず、環境条件などを要因とする中継伝送路の伝送
損失の時間変化が発生しても、好適な多段増幅光伝送を
実行することができる。In the multi-stage amplifying optical transmission system of the present embodiment, the transmission optical fibers 810 1 to 810 1 as relay transmission paths assumed in the multi-stage amplifying optical transmission system of the first embodiment.
810 N +1 It is not assumed that the transmission loss is substantially constant with respect to the passage of time, and even if the transmission loss of the relay transmission line changes over time due to environmental conditions or the like, suitable multistage amplified optical transmission is executed. be able to.
【0184】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、増幅用光ファイバ371の夫々が出力する信号光成
分のパワーレベルを略一定とするので、信号光の波長の
光について非線形光学効果の抑制が十分であれば、信号
光成分の絶対的な量を確保して、信号光伝送が行なわれ
る。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, since the power level of the signal light component output from each of the amplifying optical fibers 371 is substantially constant, the nonlinear optical effect can be suppressed for the light of the signal light wavelength. If it is sufficient, the signal light transmission is performed while securing the absolute amount of the signal light component.
【0185】図19は、光増幅器370の変形例である
光増幅器380の構成図である。図19に示すように、
光増幅器380は、光増幅器370の構成に加えて、
(i)増幅用光ファイバ371の出力光のパワーレベル
をモニタする出力光モニタ部381と、(j)増幅率調
整部375で決定された増幅率と出力光モニタ部381
で検出された出力光のパワーレベルとに基づいて、励起
部372が供給する励起光強度を微調整する励起光微調
整部382とを更に備える。FIG. 19 is a configuration diagram of an optical amplifier 380 which is a modification of the optical amplifier 370. As shown in FIG.
The optical amplifier 380 has the configuration of the optical amplifier 370,
(I) an output light monitoring unit 381 that monitors the power level of the output light from the amplification optical fiber 371; and (j) an amplification factor determined by the amplification factor adjustment unit 375 and the output light monitoring unit 381.
And an excitation light fine-adjustment unit 382 that finely adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit 372 based on the power level of the output light detected in step (a).
【0186】光増幅器380では、光増幅器370にお
けるフィードフォワード制御による出力光パワーレベル
の調整に加えて、出力光のパワーレベルをモニタし、こ
のモニタ結果から、フィードバック制御によって出力光
パワーレベルの微調整を行なうので、更に正確な出力光
パワーレベルの調整が可能となる。The optical amplifier 380 monitors the power level of the output light in addition to the adjustment of the output light power level by the feedforward control in the optical amplifier 370, and based on the monitoring result, finely adjusts the output light power level by feedback control. Is performed, the output light power level can be adjusted more accurately.
【0187】(第9実施形態)図20は、本発明の多段
増幅光伝送システムの第9実施形態の構成図である。図
20に示すように、このシステムは、第8実施形態と比
較して、夫々の光増幅器3701〜370Nが出力する信
号光成分のパワーレベルが後段となるに従って増加する
ことが異なる。(Ninth Embodiment) FIG. 20 is a block diagram of a ninth embodiment of the multistage amplified optical transmission system of the present invention. As shown in FIG. 20, this system is different from the eighth embodiment in that the power level of the signal light component output from each of the optical amplifiers 370 1 to 370 N increases as the level increases.
【0188】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、第8実施形態と同様に、送信器100から出力され
た信号光は、各段の光増幅器3701〜370Nを順次介
して増幅される。光増幅器3701では、入力光モニタ
部373は、入力光のパワーレベルを検出し、増幅率調
整部375は、この検出結果と出力信号光パワーレベル
目標値とから増幅率を決定し、決定された増幅率とすべ
く励起部372が供給する励起光の強度を調整する。光
増幅器3702〜370Nでは、入力光モニタ部373
は、入力光のパワーレベルを検出し、増幅率調整部37
5は、この検出結果と、増幅情報入力部374で入力し
た入力パワーレベル情報と、出力信号光パワーレベル目
標値とから増幅率を決定し、決定された増幅率とすべく
励起部372が供給する励起光の強度を調整する。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, similarly to the eighth embodiment, the signal light output from the transmitter 100 is sequentially amplified via the optical amplifiers 370 1 to 370 N of each stage. . In the optical amplifier 370 1 , the input light monitor 373 detects the power level of the input light, and the gain adjuster 375 determines the gain based on the detection result and the output signal light power level target value. The intensity of the pumping light supplied by the pumping unit 372 is adjusted so that the amplification factor becomes higher. In the optical amplifiers 370 2 to 370 N , the input optical monitor 373
Detects the power level of the input light and adjusts the amplification factor
5 determines the amplification factor from the detection result, the input power level information input from the amplification information input unit 374, and the output signal light power level target value, and the excitation unit 372 supplies the determined amplification factor. The intensity of the excitation light to be adjusted is adjusted.
【0189】そして、決定された増幅率で光増幅が実行
され、各段の光増幅器3701〜370Nから、出力光パ
ワーレベル目標値に略等しいパワーレベルの信号光を含
む光が出力されるが、各段の光増幅器3701〜370N
から出力される出力光に含まれる信号光成分のパワーレ
ベルが、後段となる程、大きくなる。Then, the optical amplification is performed at the determined amplification factor, and the optical amplifiers 370 1 to 370 N at each stage output light including signal light having a power level substantially equal to the output light power level target value. Are the optical amplifiers 370 1 to 370 N in each stage.
The power level of the signal light component included in the output light output from the optical disk becomes higher as it goes to a later stage.
【0190】伝送用光ファイバ8101〜810N+1は僅
かではあるが非線形特性を有し、伝搬光の光強度密度が
高い程、または、伝搬距離が長い程、大きな非線形光学
現象が発生し、自己位相変調によって光周波数が変調さ
れる。一方、伝送用光ファイバ8101〜810N+1は波
長分散を有するので、伝搬距離に応じた波形歪が発生す
る。したがって、多段増幅光伝送システムの光増幅にお
いて、光増幅器370の出力する信号光の波長の光のパ
ワーレベルが大きい程、または、後の伝搬距離が長い
程、すなわち、前段側の光増幅器370の信号光の波長
の光の出力パワーレベル大きいほど、波形歪が大きくな
ることになる。The transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 have slight but non-linear characteristics, and the higher the light intensity density of the propagation light or the longer the propagation distance, the larger the nonlinear optical phenomenon occurs. The optical frequency is modulated by self-phase modulation. On the other hand, since the transmission optical fibers 810 1 to 810 N + 1 have chromatic dispersion, waveform distortion occurs according to the propagation distance. Therefore, in the optical amplification of the multi-stage amplification optical transmission system, the larger the power level of the light of the wavelength of the signal light output from the optical amplifier 370 or the longer the propagation distance after the optical amplifier 370, that is, The greater the output power level of the light of the wavelength of the signal light, the greater the waveform distortion.
【0191】本実施形態の多段増幅光伝送システムで
は、送信器100側の光増幅器370程、出力する信号
光成分のパワーレベルを小さくし、後段となるに従って
光増幅器370の出力する信号光成分のパワーレベルを
大きくしているので、伝送用光ファイバ8101〜81
0N+1における非線形光学効果による自己位相変調の発
生が抑制されるとともに、波長分散による波形歪が抑制
される。すなわち、本実施形態の多段増幅光伝送システ
ムは、システム全体としての利得を同一とした場合に
は、第8実施形態と比べて、非線形光学効果による自己
位相変調に伴う波形歪の低減の点で有利である。In the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment, the power level of the signal light component to be output is reduced in the optical amplifier 370 on the transmitter 100 side, and the signal light component output from the optical amplifier 370 is reduced in the later stage. Since the power level is increased, the transmission optical fibers 810 1 -81 1
The occurrence of self-phase modulation due to the nonlinear optical effect at 0 N + 1 is suppressed, and the waveform distortion due to chromatic dispersion is suppressed. That is, when the gain of the entire system is the same, the multi-stage amplified optical transmission system of the present embodiment is different from the eighth embodiment in that the waveform distortion due to the self-phase modulation due to the nonlinear optical effect is reduced. It is advantageous.
【0192】なお、第8実施形態と同様に、光増幅器3
70に代えて、図19に示す光増幅器380を使用する
ことができる。Incidentally, as in the eighth embodiment, the optical amplifier 3
Instead of 70, an optical amplifier 380 shown in FIG. 19 can be used.
【0193】(第10実施形態)図21は、本発明の多
段増幅光伝送システムの第10実施形態の構成図であ
る。この図に示すように、本システムは、送信器110
から出力された信号光を受信器210へ伝送する多段増
幅光伝送システムであって、(a)多段直列に接続され
た光増幅器5101〜510Nと、(b)信号光の伝送に
あたって、送信器110と光増幅器5101とを光学的
に接続する伝送用光ファイバ8101、光増幅器5101
〜510N間を光学的に接続する伝送用光ファイバ81
02〜810N、および光増幅器510Nと受信器210
とを光学的に接続する伝送用光ファイバ810N+1と、
(c)パワーレベル情報の伝送にあたって、光増幅器5
101〜510N間を光学的に接続する伝送用光ファイバ
8201〜820N-1とを備える。(Tenth Embodiment) FIG. 21 is a block diagram of a tenth embodiment of the multistage amplified optical transmission system of the present invention. As shown in this figure, the system includes a transmitter 110
Is a multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a receiver to a receiver 210, wherein (a) multi-stage serially connected optical amplifiers 510 1 to 510 N and (b) signal light transmission Optical fiber 810 1 for optically connecting the device 110 and the optical amplifier 510 1, and the optical amplifier 510 1
Transmission optical fiber 81 that connects to 510 N optically
0 2 to 810 N , and the optical amplifier 510 N and the receiver 210
A transmission optical fiber 810 N + 1 for optically connecting
(C) In transmitting the power level information, the optical amplifier 5
And transmission optical fibers 820 1 to 820 N-1 for optically connecting between 10 1 to 510 N.
【0194】図22は、光増幅器510の構成図であ
る。この図に示すように、光増幅器510は、(a)供
給された励起光の強度に応じた増幅率で信号光を増幅す
る増幅用光ファイバ511と、(b)増幅用光ファイバ
511に励起光を供給する励起部512と、(c)入力
光パワーレベルをモニタする入力光モニタ部513と、
(d)出力光パワーレベルをモニタする出力光モニタ部
514と、(e)前段の光増幅器から出力されたパワー
レベル情報を入力するパワーレベル情報入力部515
と、(f)出力光モニタ部514によりモニタされた出
力光パワーレベルを表すパワーレベル情報を出力するパ
ワーレベル情報出力部516と、(g)パワーレベル情
報入力部515により入力されたパワーレベル情報が表
す前段の光増幅器510の出力光パワーレベルと、入力
光モニタ部513によりモニタされた入力光パワーレベ
ルとに基づいて、前段の光増幅器510から自段の光増
幅器510に到るまでの伝送用光ファイバ810におけ
る信号光の伝送損失を求め、その伝送損失に基づいて増
幅率を決定し、その決定された増幅率に応じた強度の励
起光の供給を励起部512に指示する増幅率調整部51
7とを備える。そして、(h)光入力部に配置された光
アイソレータ5181と、光出力部に配置された光アイ
ソレータ5182とを更に備える。FIG. 22 is a configuration diagram of the optical amplifier 510. As shown in this figure, the optical amplifier 510 includes (a) an amplification optical fiber 511 for amplifying a signal light at an amplification factor corresponding to the intensity of the supplied excitation light, and (b) an amplification optical fiber 511 for the amplification. An excitation unit 512 for supplying light, (c) an input light monitor unit 513 for monitoring an input light power level,
(D) an output light monitor 514 for monitoring the output light power level, and (e) a power level information input unit 515 for inputting power level information output from the optical amplifier at the preceding stage.
(F) a power level information output unit 516 that outputs power level information indicating the output light power level monitored by the output light monitor unit 514, and (g) power level information input by the power level information input unit 515. Is transmitted from the upstream optical amplifier 510 to the upstream optical amplifier 510 based on the output optical power level of the upstream optical amplifier 510 and the input optical power level monitored by the input optical monitoring unit 513. Transmission loss of the signal light in the optical fiber 810 for use, determines the amplification factor based on the transmission loss, and instructs the pumping unit 512 to supply the pumping light of the intensity according to the determined amplification factor. Part 51
7 is provided. Then, further comprising an optical isolator 518 1 disposed (h) optical input and an optical isolator 518 2 disposed on the light output portion.
【0195】なお、初段の光増幅器5101では、入力
光モニタ部513、パワーレベル情報入力部515およ
び増幅率調整部517は不要であり、励起部512は一
定強度の励起光を増幅用光ファイバ511に供給して、
増幅用光ファイバ511は一定増幅率G1で信号光を光
増幅すればよい。また、最終段の光増幅器510Nで
は、パワーレベル情報出力部516は不要である。In the first-stage optical amplifier 510 1 , the input light monitor 513, the power level information input 515 and the amplification factor adjuster 517 are unnecessary, and the pump 512 outputs the pump light having a constant intensity to the optical fiber for amplification. 511,
Amplification optical fiber 511 may be optically amplify signal light with a constant gain G 1. In the optical amplifier 510 N of the last stage, the power level information output unit 516 is unnecessary.
【0196】本実施形態に係る多段増幅光伝送システム
では、送信器110からは、互いに波長の異なる複数の
信号光それぞれが、互いに略等しい強度で出力される。
そして、これら多波長の信号光それぞれは、伝送用光フ
ァイバ8101を経て初段の光増幅器5101に入力し、
この光増幅器5101により互いに略等しい増幅率G1で
一括増幅され、伝送用光ファイバ8102へ出力され
る。また、この光増幅器5101の出力光パワーレベル
は出力光モニタ部514によりモニタされ、その出力光
パワーレベルを表すパワーレベル情報が増幅率調整部5
17により生成され、そして、そのパワーレベル情報が
パワーレベル情報出力部516により伝送用光ファイバ
8201へ出力される。In the multi-stage amplified optical transmission system according to this embodiment, a plurality of signal lights having different wavelengths are output from the transmitter 110 at substantially the same intensity.
Then, each of these multi-wavelength signal lights enters a first-stage optical amplifier 510 1 via a transmission optical fiber 810 1 ,
The optical amplifier 510 1 collectively amplifies the signals at substantially the same amplification factor G 1 and outputs the resultant signal to the transmission optical fiber 810 2 . Further, the output optical power level of the optical amplifier 510 1 is monitored by the output light monitoring section 514, power level information gain adjuster 5 which represents the output optical power level
It generated by 17, and its power level information is output to the transmission optical fiber 820 1 by a power level information output section 516.
【0197】2段目以降の各光増幅器510i(i=2,…,
N)では、以下のように作用する。すなわち、前段の光
増幅器510i-1から出力され伝送用光ファイバ810i
を経て到達した多波長の信号光それぞれは、自段の光増
幅器510iの光アイソレータ5181を経て増幅用光フ
ァイバ511に入力するとともに、入力光モニタ部51
3により入力光パワーレベルがモニタされる。また、前
段の光増幅器510i-1のパワーレベル情報出力部51
6から出力され伝送用光ファイバ820i-1を経て到達
したパワーレベル情報は、自段の光増幅器510iのパ
ワーレベル情報入力部515に入力して受信される。The second and subsequent optical amplifiers 510 i (i = 2,...,
N) operates as follows. That is, the transmission optical fiber 810 i output from the optical amplifier 510 i-1 at the previous stage.
The respective multi-wavelength signal light having arrived via receives an input to the amplification optical fiber 511 via the optical isolator 518 first optical amplifier 510 i of the own stage, the input light monitoring section 51
3 monitors the input light power level. Also, the power level information output unit 51 of the optical amplifier 510 i-1 at the previous stage
The power level information output from the optical fiber 6 and arriving via the transmission optical fiber 820 i-1 is input to the power level information input section 515 of the optical amplifier 510 i of the own stage and received.
【0198】そして、受信されたパワーレベル情報が表
す前段の光増幅器510i-1における出力光パワーレベ
ルと、自段の光増幅器510iにおける入力光パワーレ
ベルとに基づいて、増幅率調整部517により、伝送用
光ファイバ810iにおける信号光の伝送損失αiが求め
られる。さらに、増幅率調整部517により、この伝送
損失αiに基づいて、自段の光増幅器510iにおける増
幅率目標値Giが決定される。Then, based on the output light power level of the preceding-stage optical amplifier 510 i -1 represented by the received power level information and the input light power level of the own-stage optical amplifier 510 i , the amplification factor adjusting section 517. Accordingly, the transmission loss alpha i of the signal light obtained in the transmission optical fiber 810 i. Further, the amplification factor adjusting section 517 determines the amplification factor target value G i in the optical amplifier 510 i of the own stage based on the transmission loss α i .
【0199】そして、増幅率調整部517により、その
決定された増幅率目標値Giに応じた強度の励起光を出
力するよう励起部512が指示され、その励起光は増幅
用光ファイバ511に供給される。したがって、多波長
の信号光それぞれは、増幅用光ファイバ511において
増幅率目標値Giに略等しい増幅率で光増幅され、光ア
イソレータ5181を経て、伝送用光ファイバ810i+1
へ出力される。[0199] Then, the amplification factor adjustment section 517, is instructed exciting unit 512 to output the excitation light intensity corresponding to the amplification ratio target value G i that determined, the excitation light to the amplification optical fiber 511 Supplied. Therefore, the signal light each multi-wavelength, is optically amplified at substantially equal amplification factor in the amplification ratio target value G i in the amplification optical fiber 511, through the optical isolator 518 1, the transmission optical fiber 810 i + 1
Output to
【0200】なお、増幅率調整部517において、増幅
用光ファイバ511に供給される励起光の強度と増幅率
との関係が既知であれば、増幅率目標値Giに基づいて
供給すべき励起光の強度を求めて励起部512に指示す
ればよい。また、そうでなくても、増幅率調整部517
により、入力光モニタ部513によりモニタされた入力
光パワーレベルと、出力光モニタ部514によりモニタ
された出力光パワーレベルとに基づいて、実際の増幅率
を求め、その実際の増幅率が増幅率目標値Giに略等し
くなるように、励起部512から増幅用光ファイバ51
1に供給される励起光の強度をフィードバック制御して
もよい。[0200] Incidentally, in the gain adjustment unit 517, if the relationship between the intensity of the excitation light supplied to the amplification optical fiber 511 and the amplification factor is known, the excitation to be supplied based on the amplification ratio target value G i What is necessary is just to instruct | indicate the intensity | strength of light to the excitation part 512. In addition, even if not, the gain adjustment unit 517
The actual amplification factor is obtained based on the input light power level monitored by the input light monitoring unit 513 and the output light power level monitored by the output light monitoring unit 514. as it becomes substantially equal to the target value G i, amplification optical fiber from the pumping unit 512 51
The intensity of the excitation light supplied to 1 may be feedback-controlled.
【0201】また、光増幅器510iの出力光パワーレ
ベルは出力光モニタ部514によりモニタされ、その出
力光パワーレベルを表すパワーレベル情報が増幅率調整
部517により生成され、そして、そのパワーレベル情
報がパワーレベル情報出力部516により伝送用光ファ
イバ820iへ出力される。[0202] Further, the output optical power level of the optical amplifier 510 i is monitored by the output light monitoring section 514, power level information representative of the output optical power level is generated by the amplification factor adjustment section 517, and the power level information that There is output to the transmission optical fiber 820 i by a power level information output section 516.
【0202】最終段の光増幅器510Nにおいても同様
に、増幅用光ファイバ511から出力された多波長の信
号光それぞれは、伝送用光ファイバ810N+1へ出力さ
れる。ただし、最終段の光増幅器510Nでは、パワー
レベル情報の出力は不要である。そして、その多波長の
信号光それぞれは、受信器210に入力し、互いに分岐
されて受信される。Similarly, in the optical amplifier 510 N at the final stage, the multi-wavelength signal light output from the amplification optical fiber 511 is output to the transmission optical fiber 810 N + 1 . However, the output of the power level information is not required in the optical amplifier 510 N in the final stage. Then, each of the multi-wavelength signal lights is input to the receiver 210, branched and received.
【0203】このような多段増幅光伝送システムの全体
の利得は、各光増幅器5101〜510Nそれぞれの増幅
率G1〜GNそれぞれ、および、各伝送用光ファイバ81
01〜810N+1それぞれの伝送損失α1〜αN+1それぞれ
を、総合したものとなる。[0203] Such overall gain of the multistage amplifying optical transmission system, each optical amplifier 510 1 to 510 N each gain G 1 ~G N respectively, and each transmission optical fiber 81
Each of the transmission losses α 1 to α N + 1 of 01 to 810 N + 1 is integrated.
【0204】ここで、各光増幅器510iの増幅率調整
部517により決定される増幅率目標値Giは伝送損失
αiに略等しい値にするのが好適である。このようにす
れば、各段の光増幅器510iそれぞれにおいて、前段
の光増幅器510i-1から自段の光増幅器510iに到る
までの伝送用光ファイバ810iの伝送損失αiを補償し
て、出力される多波長の信号光の強度を略一定に維持す
ることができる(図21の下段を参照)。Here, the gain target value G i determined by the gain adjuster 517 of each optical amplifier 510 i is preferably set to a value substantially equal to the transmission loss α i . By doing so, each stage of the optical amplifier 510 i compensates for the transmission loss α i of the transmission optical fiber 810 i from the previous stage optical amplifier 510 i-1 to the own stage optical amplifier 510 i. Thus, the intensity of the output multi-wavelength signal light can be maintained substantially constant (see the lower part of FIG. 21).
【0205】あるいは、増幅率目標値Giを伝送損失αi
よりも大きな値とするのも好適である。このようにすれ
ば、後段となるに従って光増幅器510iから出力され
る信号光の強度が大きくなるので、伝送用光ファイバ8
101〜810N+1における非線形光学効果による自己位
相変調の発生が抑制されるとともに、波長分散による波
形歪が抑制される。すなわち、システム全体としての利
得を同一とした場合には、非線形光学効果による自己位
相変調に伴う波形歪の低減の点で有利である。Alternatively, the amplification factor target value G i is set to the transmission loss α i
It is also preferable to set the value to a larger value. Thus, the intensity of the signal light output from the optical amplifier 510 i according the subsequent increases, the transmission optical fiber 8
The occurrence of self-phase modulation due to the non-linear optical effect in 10 1 to 810 N + 1 is suppressed, and the waveform distortion due to chromatic dispersion is suppressed. That is, when the gain of the entire system is the same, it is advantageous in reducing the waveform distortion accompanying the self-phase modulation due to the nonlinear optical effect.
【0206】次に、2段目以降の各光増幅器510i(i
=2,…,N)の作用および増幅率目標値Giの決定方法につ
いて更に詳細に説明する。図23は、光増幅器510の
作用の説明図である。Next, the optical amplifiers 510 i (i
= 2, ..., it will be described in more detail how the determination of the action and the amplification ratio target value G i of N). FIG. 23 is an explanatory diagram of the operation of the optical amplifier 510.
【0207】送信器110から出力される多波長の信号
光それぞれのパワーレベルは互いに略等しく、また、そ
の信号光の波数(図23(a))は、時刻T1で減少す
るものとする。このとき、前段の光増幅器510i-1か
ら出力される信号光のパワーレベル(図23(b))
は、時刻T1前では略一定であり、時刻T1で突然に減少
し、時刻T1以降では略一定となる。前段の光増幅器5
10i-1のパワーレベル情報出力部516から出力され
て自段の光増幅器510iのパワーレベル情報入力部5
15に入力するパワーレベル情報は、このような出力光
パワーレベルを表すものである。[0207] The signal light each power level of the multi-wavelength output from the transmitter 110 is substantially equal to each other, also, the wave number of the signal light (FIG. 23 (a)) shall be reduced at time T 1. At this time, the power level of the signal light output from the preceding optical amplifier 510 i-1 (FIG. 23B)
Is substantially constant in time T 1 before, decreased suddenly at the time T 1, is substantially constant at time T 1 or later. Pre-stage optical amplifier 5
The power level information input unit 5 of the optical amplifier 510 i of the own stage which is output from the power level information output unit 516 of 10 i-1
The power level information input to 15 indicates such an output light power level.
【0208】自段の光増幅器510iに入力して入力光
モニタ部513によりモニタされた信号光のパワーレベ
ル(図23(c))は、伝送用光ファイバ810iの伝
送損失の変動の影響を受けて変化するとともに、時刻T
1における信号光の波数の減少に伴って減少する。ま
た、この図では、伝送用光ファイバ810iは時刻T2で
断線し、入力光パワーレベルは時刻T2以降では0にな
るとしている。[0208] current stage of the optical amplifier 510 i to the input to the input light monitoring section 513 by the monitor signal light power level (FIG. 23 (c)), the influence of the variation in transmission loss of the transmission optical fiber 810 i At the time T
It decreases as the wave number of the signal light at 1 decreases. Further, in this figure, the transmission optical fiber 810 i is disconnected at time T 2,, the input optical power level in the time T 2, after which a zero.
【0209】そして、伝送用光ファイバ810iの伝送
損失αi(図23(d))は、パワーレベル情報入力部
515に入力したパワーレベル情報が表す前段の光増幅
器510i-1の出力光パワーレベル(図23(b))
と、自段の光増幅器510iの入力光モニタ部513に
よりモニタされた入力光パワーレベル(図23(c))
とに基づいて、増幅率調整部517により求められる。
このように、伝送用光ファイバ810iの伝送損失α
iは、信号光の波数が減少する時刻T1においても略連続
的に変化する。しかし、時刻T2以降では、入力光パワ
ーレベルが0になったことが検知されるのに伴い、伝送
損失αiの算出は不要である。[0209] Then, the transmission optical fiber 810 i transmission loss alpha i in (FIG. 23 (d)), the output light of the previous amplifier 510 i-1 represented by the power level information input to the power level information input unit 515 Power level (Fig. 23 (b))
And the input light power level monitored by the input light monitor unit 513 of the optical amplifier 510 i of the own stage (FIG. 23C).
Is obtained by the amplification factor adjusting unit 517 based on
Thus, the transmission loss α of the transmission optical fiber 810 i
i is substantially continuously changed even at the time T 1 in which the wave number of signal light is reduced. However, after the time T 2, it is unnecessary to calculate the transmission loss α i because it is detected that the input light power level has become 0.
【0210】自段の光増幅器510iの増幅率目標値Gi
(図23(e))は、増幅率調整部517により、伝送
損失αi(図23(d))に略等しい値に決定される。
このとき、増幅率目標値Giの値が更新される周期は、
光増幅器510iの増幅率を一定に維持するフィードバ
ックループにおいて励起部512から出力される励起光
の強度が更新される周期より長く、且つ、伝送用光ファ
イバ810iの伝送損失αiの変動に追従することができ
る程度に充分に短いのが好適である。また、伝送用光フ
ァイバ810iに断線が生じた時刻T2以降では、入力光
パワーレベルが所定の閾値以下になったことが検知され
るのに伴い、増幅率目標値Giは0にされる。The gain target value G i of the optical amplifier 510 i of the own stage
(FIG. 23 (e)) is determined by the amplification factor adjusting unit 517 to a value substantially equal to the transmission loss α i (FIG. 23 (d)).
At this time, the period in which the value of the amplification factor target value G i is updated,
In the feedback loop for maintaining the amplification factor of the optical amplifier 510 i constant, the intensity of the pump light output from the pump unit 512 is longer than the cycle of updating, and the transmission loss α i of the transmission optical fiber 810 i varies. Preferably, it is short enough to be able to follow. Further, in the transmission optical fiber 810 disconnection i is time T 2, after produced, as the fact that the input optical power level falls below a predetermined threshold is detected, the amplification ratio target value G i is 0 You.
【0211】光増幅器510iでは、このようにして決
定された増幅率目標値Gi(図23(e))に応じた強
度の励起光が励起部512から増幅用光ファイバ511
に供給されることにより、入力した多波長の信号光(図
23(c))は、増幅用光ファイバ511において一括
増幅されて出力される。このとき、多波長の信号光それ
ぞれは、互いに略同一の増幅率で増幅され、出力光パワ
ーレベル(図23(f))は、時刻T1前では略一定で
あり、時刻T1で減少し、時刻T1以降では略一定とな
り、そして、時刻T2以降では0になる。なお、断線す
る時刻T2前では、自段の光増幅器510iの出力光パワ
ーレベル(図23(f))は、前段の光増幅器510
i-1の出力光パワーレベル(図23(b))と略一致す
る。In the optical amplifier 510 i , the pumping light having the intensity according to the amplification target value G i (FIG. 23 (e)) determined in this way is supplied from the pumping section 512 to the amplification optical fiber 511.
23, the input multi-wavelength signal light (FIG. 23 (c)) is collectively amplified by the amplification optical fiber 511 and output. At this time, the signal light each multiple wavelengths, are amplified at substantially the same gain with each other, the output optical power level (FIG. 23 (f)) is substantially constant in time T 1 before decreasing at time T 1 , becomes substantially constant at time T 1 after, and becomes 0 at time T 2, or later. In time T 2, before the disconnection, current stage of the optical amplifier 510 i of the output light power level (FIG. 23 (f)), the previous amplifier 510
The output light power level substantially coincides with the output light level i-1 (FIG. 23B).
【0212】本実施形態では、以上のように、各光増幅
器510iにおいて増幅率が一定に制御されるので、入
力する信号光の波数が突然変化しても、各光増幅器51
0iにおける各信号光それぞれの増幅率は略一定に維持
される。また、前段の光増幅器510i-1から自段の光
増幅器510iまでの伝送用光ファイバ810iにおける
伝送損失αiに応じて自段の光増幅器510iの増幅率目
標値Giが決定されるので、伝送用光ファイバ810iに
おける伝送損失αiが変動しても、各光増幅器510iか
ら出力される各信号光それぞれのパワーレベルは略一定
に維持される。また、伝送用光ファイバ810iにおけ
る伝送損失αiが常に監視されているので、伝送用光フ
ァイバ810iの突然の断線も直ちに検知され、光増幅
作用は直ちにシャットダウンされるので好適である。ま
た、増幅率目標値Giの値が更新される周期を、励起部
512から出力される励起光の強度が更新される周期よ
り長くすれば、増幅率一定と各信号光の出力光パワーレ
ベル一定とを両立し得るので好適である。In the present embodiment, as described above, since the amplification factor is controlled to be constant in each optical amplifier 510i, even if the wave number of the input signal light suddenly changes, each optical amplifier 51 i
The amplification factor of each signal light at 0 i is maintained substantially constant. Further, the amplification ratio target value G i of the optical amplifier 510 i of the own stage determined according the previous amplifier 510 i-1 to the transmission loss alpha i in the transmission optical fiber 810 i to the optical amplifier 510 i of the stage since the transmission loss alpha i in the transmission optical fiber 810 i is be varied, the signal light each power level output from each optical amplifier 510 i is maintained substantially constant. Further, since the transmission loss alpha i is always monitored in the transmission optical fiber 810 i, a sudden disconnection also immediately detect the transmission optical fiber 810 i, optical amplification effect is preferred because immediately shut down. Also, the period which the value of the amplification factor target value G i is updated, if longer than the period in which the intensity of the pump light output from the pumping unit 512 is updated, the gain constant and the output optical power level of each signal light It is preferable because both can be compatible with constant.
【0213】(第11実施形態)図24は、本発明の多
段増幅光伝送システムの第11実施形態の構成図であ
る。この図に示すように、本システムは、送信器110
から出力された信号光を受信器210へ伝送する多段増
幅光伝送システムであって、(a)多段直列に接続され
た光増幅器5201〜520Nと、(b)信号光の伝送に
あたって、送信器110と光増幅器5201とを光学的
に接続する伝送用光ファイバ8101、光増幅器5201
〜520N間を光学的に接続する伝送用光ファイバ81
02〜810N、および光増幅器520Nと受信器210
とを光学的に接続する伝送用光ファイバ810N+1とを
備える。そして、パワーレベル情報の伝送にあたって
は、伝送用光ファイバ8102〜810Nを使用する。(Eleventh Embodiment) FIG. 24 is a diagram showing the configuration of an eleventh embodiment of the multistage amplified optical transmission system according to the present invention. As shown in this figure, the system includes a transmitter 110
Is a multi-stage amplified optical transmission system for transmitting signal light output from a receiver to a receiver 210, comprising: (a) optical amplifiers 520 1 to 520 N connected in multiple stages in series; and (b) transmission when transmitting signal light. vessels 110 and optical amplifier 520 1 and the transmission optical fiber 810 1 for optically connecting the optical amplifier 520 1
Transmission optical fiber 81 for optically connecting between ~ 520 N
0 2 to 810 N , the optical amplifier 520 N and the receiver 210
And a transmission optical fiber 810 N + 1 for optically connecting the optical fibers 810 N + 1 . In transmitting the power level information, transmission optical fibers 810 2 to 810 N are used.
【0214】図25は、光増幅器520の構成図であ
る。この図に示すように、光増幅器520は、(a)供
給された励起光の強度に応じた増幅率で信号光を増幅す
る増幅用光ファイバ521と、(b)増幅用光ファイバ
521に励起光を供給する励起部522と、(c)入力
光パワーレベルをモニタする入力光モニタ部523と、
(d)出力光パワーレベルをモニタする出力光モニタ部
524と、(e)前段の光増幅器から出力されたパワー
レベル情報を入力するパワーレベル情報入力部525
と、(f)出力光モニタ部524によりモニタされた出
力光パワーレベルを表すパワーレベル情報を出力するパ
ワーレベル情報出力部526と、(g)パワーレベル情
報入力部525により入力されたパワーレベル情報が表
す前段の光増幅器520の出力光パワーレベルと、入力
光モニタ部523によりモニタされた入力光パワーレベ
ルとに基づいて、前段の光増幅器520から自段の光増
幅器520に到るまでの伝送用光ファイバ810におけ
る信号光の伝送損失を求め、その伝送損失に基づいて増
幅率を決定し、その決定された増幅率に応じた強度の励
起光の供給を励起部522に指示する増幅率調整部52
7と、(h)入力光のうち前段の光増幅器から送られて
きた入力パワーレベル情報を分岐する光分波器531
と、(i)増幅用光ファイバ371から出力された光と
出力パワーレベル情報とを合波する光合波器532とを
備える。そして、(j)光入力部に配置された光アイソ
レータ5281と、光出力部に配置された光アイソレー
タ5282とを更に備える。FIG. 25 is a configuration diagram of the optical amplifier 520. As shown in this figure, the optical amplifier 520 pumps (a) an amplification optical fiber 521 that amplifies signal light at an amplification factor corresponding to the intensity of the supplied pump light, and (b) an amplification optical fiber 521. An excitation unit 522 for supplying light, (c) an input light monitoring unit 523 for monitoring an input light power level,
(D) an output light monitor 524 for monitoring the output light power level, and (e) a power level information input unit 525 for inputting power level information output from the optical amplifier at the preceding stage.
(F) a power level information output unit 526 that outputs power level information indicating the output light power level monitored by the output light monitor unit 524; and (g) power level information input by the power level information input unit 525. Is transmitted from the preceding optical amplifier 520 to the own optical amplifier 520 based on the output light power level of the preceding optical amplifier 520 and the input light power level monitored by the input light monitoring unit 523. Transmission loss of the signal light in the optical fiber 810 for use, the amplification factor is determined based on the transmission loss, and the amplification adjustment for instructing the excitation unit 522 to supply the excitation light having the intensity corresponding to the determined amplification factor. Part 52
And (h) an optical demultiplexer 531 for branching the input power level information of the input light transmitted from the optical amplifier at the preceding stage.
And (i) an optical multiplexer 532 that multiplexes the light output from the amplification optical fiber 371 with the output power level information. (J) An optical isolator 528 1 disposed in the optical input unit and an optical isolator 528 2 disposed in the optical output unit are further provided.
【0215】なお、初段の光増幅器5201では、入力
光モニタ部523、パワーレベル情報入力部525、増
幅率調整部527および光分波器531は不要であり、
励起部522は一定強度の励起光を増幅用光ファイバ5
21に供給して、増幅用光ファイバ521は一定増幅率
G1で信号光を光増幅すればよい。また、最終段の光増
幅器520Nでは、パワーレベル情報出力部526およ
び光合波器532は不要である。[0215] In the first stage of the optical amplifier 520 1, the input light monitoring unit 523, power level information input unit 525, the amplification factor adjustment section 527 and the optical demultiplexer 531 is not required,
The pumping unit 522 converts the pump light having a constant intensity into the optical fiber 5 for amplification.
Is supplied to the 21, the amplification optical fiber 521 may be optically amplify signal light with a constant gain G 1. In the final stage optical amplifier 520 N , the power level information output section 526 and the optical multiplexer 532 are not required.
【0216】本実施形態に係る多段増幅光伝送システム
では、送信器110からは、互いに波長の異なる複数の
信号光それぞれが、互いに略等しい強度で出力される。
そして、これら多波長の信号光それぞれは、伝送用光フ
ァイバ8101を経て初段の光増幅器5201に入力し、
この光増幅器5201により互いに略等しい増幅率G1で
一括増幅され、伝送用光ファイバ8102へ出力され
る。また、この光増幅器5201の出力光パワーレベル
は出力光モニタ部524によりモニタされ、その出力光
パワーレベルを表すパワーレベル情報が増幅率調整部5
27により生成され、そして、そのパワーレベル情報を
担ったパワーレベル情報光は、パワーレベル情報出力部
526により出力され、光合波器524を介して伝送用
光ファイバ8102へ出力される。なお、このパワーレ
ベル情報光は、送信器110から出力される多波長の信
号光の波長帯域(例えば、1.55μm帯)とは共有波
長の無い波長帯域(例えば、1.3μm帯)の波長を有
するものである。In the multi-stage amplified optical transmission system according to the present embodiment, a plurality of signal lights having different wavelengths are output from the transmitter 110 at substantially the same intensity.
Then, each of these multi-wavelength signal lights is input to the first- stage optical amplifier 520 1 via the transmission optical fiber 810 1 ,
The optical amplifier 520 1 collectively amplifies the signals at substantially the same amplification factor G 1 and outputs the amplified signal to the transmission optical fiber 810 2 . Further, the output optical power level of the optical amplifier 520 1 is monitored by the output light monitoring section 524, power level information gain adjuster 5 which represents the output optical power level
27, and the power level information light carrying the power level information is output by the power level information output unit 526 and output to the transmission optical fiber 810 2 via the optical multiplexer 524. The power level information light has a wavelength band (for example, 1.3 μm band) having no shared wavelength with a wavelength band (for example, 1.55 μm band) of the multi-wavelength signal light output from the transmitter 110. It has.
【0217】2段目以降の各光増幅器520i(i=2,…,
N)では、以下のように作用する。すなわち、前段の光
増幅器520i-1から出力され伝送用光ファイバ810i
を経て到達した多波長の信号光およびパワーレベル情報
光それぞれは、自段の光増幅器520iの光分波器53
1により互いに分岐される。そのうち多波長の信号光そ
れぞれは、光アイソレータ5281を経て増幅用光ファ
イバ521に入力するとともに、入力光モニタ部523
により入力光パワーレベルがモニタされる。また、前段
の光増幅器520i-1のパワーレベル情報出力部526
から出力されたパワーレベル情報光は、自段の光増幅器
520iのパワーレベル情報入力部525に入力して受
信される。The second and subsequent optical amplifiers 520 i (i = 2,...,
N) operates as follows. That is, the transmission optical fiber 810 i output from the optical amplifier 520 i-1 at the previous stage.
The multi-wavelength signal light and the power level information light that have arrived through the optical amplifiers 520 i are respectively separated by the optical demultiplexer 53.
1 branch off from each other. Among them, each of the multi-wavelength signal lights enters the amplifying optical fiber 521 through the optical isolator 528 1 and the input light monitor 523.
Monitor the input light power level. Also, the power level information output unit 526 of the optical amplifier 520 i-1 at the previous stage
Power level information light output from is received by entering the power level information input unit 525 of the optical amplifier 520 i of the own stage.
【0218】そして、受信されたパワーレベル情報が表
す前段の光増幅器520i-1における出力光パワーレベ
ルと、自段の光増幅器520iにおける入力光パワーレ
ベルとに基づいて、増幅率調整部527により、伝送用
光ファイバ810iにおける信号光の伝送損失αiが求め
られる。さらに、増幅率調整部527により、この伝送
損失αiに基づいて、自段の光増幅器520iにおける増
幅率目標値Giが決定される。Then, based on the output light power level of the preceding-stage optical amplifier 520 i-1 indicated by the received power level information and the input light power level of the own-stage optical amplifier 520 i , the amplification factor adjusting section 527 is determined. Accordingly, the transmission loss alpha i of the signal light obtained in the transmission optical fiber 810 i. Further, the gain adjusting section 527 determines the gain target value G i in the optical amplifier 520 i of the own stage based on the transmission loss α i .
【0219】そして、増幅率調整部527により、その
決定された増幅率目標値Giに応じた強度の励起光を出
力するよう励起部522が指示され、その励起光は増幅
用光ファイバ521に供給される。したがって、多波長
の信号光それぞれは、増幅用光ファイバ521において
増幅率目標値Giに略等しい増幅率で光増幅され、光ア
イソレータ5281を経て、伝送用光ファイバ810i+1
へ出力される。[0219] Then, the amplification factor adjustment section 527, is instructed exciting unit 522 to output the excitation light intensity corresponding to the amplification ratio target value G i that determined, the excitation light to the amplification optical fiber 521 Supplied. Therefore, the signal light each multi-wavelength, is optically amplified at substantially equal amplification factor in the amplification ratio target value G i in the amplification optical fiber 521, through the optical isolator 528 1, the transmission optical fiber 810 i + 1
Output to
【0220】なお、増幅率調整部527において、増幅
用光ファイバ521に供給される励起光の強度と増幅率
との関係が既知であれば、増幅率目標値Giに基づいて
供給すべき励起光の強度を求めて励起部522に指示す
ればよい。また、そうでなくても、増幅率調整部527
により、入力光モニタ部523によりモニタされた入力
光パワーレベルと、出力光モニタ部524によりモニタ
された出力光パワーレベルとに基づいて、実際の増幅率
を求め、その実際の増幅率が増幅率目標値Giに略等し
くなるように、励起部522から増幅用光ファイバ52
1に供給される励起光の強度をフィードバック制御して
もよい。[0220] Incidentally, in the gain adjustment unit 527, if the relationship between the intensity of the excitation light supplied to the amplification optical fiber 521 and the amplification factor is known, the excitation to be supplied based on the amplification ratio target value G i What is necessary is just to obtain | require the intensity | strength of light and direct | indicate to the excitation part 522. Also, even if it is not so, the amplification factor adjusting unit 527
The actual amplification factor is obtained based on the input light power level monitored by the input light monitoring unit 523 and the output light power level monitored by the output light monitoring unit 524. as it becomes substantially equal to the target value G i, amplification optical fiber from the pumping unit 522 52
The intensity of the excitation light supplied to 1 may be feedback-controlled.
【0221】また、光増幅器520iの出力光パワーレ
ベルは出力光モニタ部524によりモニタされ、その出
力光パワーレベルを表すパワーレベル情報が増幅率調整
部527により生成される。そして、そのパワーレベル
情報を担うパワーレベル情報光は、パワーレベル情報出
力部526により出力され、光合波器532を介して伝
送用光ファイバ810iへ出力される。The output light power level of the optical amplifier 520 i is monitored by the output light monitor 524, and power level information indicating the output light power level is generated by the amplification factor adjuster 527. Then, the power level information light carrying the power level information is output by the power level information output unit 526, is output to the transmission optical fiber 810 i through the optical multiplexer 532.
【0222】最終段の光増幅器520Nにおいても同様
に、増幅用光ファイバ521から出力された多波長の信
号光それぞれは、伝送用光ファイバ810N+1へ出力さ
れる。ただし、最終段の光増幅器520Nでは、パワー
レベル情報の出力は不要である。そして、その多波長の
信号光それぞれは、受信器210に入力し、互いに分岐
されて受信される。Similarly, in the final-stage optical amplifier 520 N , the multi-wavelength signal light output from the amplification optical fiber 521 is output to the transmission optical fiber 810 N + 1 . However, the output of the power level information is unnecessary in the optical amplifier 520 N of the last stage. Then, each of the multi-wavelength signal lights is input to the receiver 210, branched and received.
【0223】このような多段増幅光伝送システムの全体
の利得は、各光増幅器5201〜520Nそれぞれの増幅
率G1〜GNそれぞれ、および、各伝送用光ファイバ81
01〜810N+1それぞれの伝送損失α1〜αN+1それぞれ
を、総合したものとなる。[0223] Such overall gain of the multistage amplifying optical transmission system, each optical amplifier 520 1 to 520 N each gain G 1 ~G N respectively, and each transmission optical fiber 81
Each of the transmission losses α 1 to α N + 1 of 01 to 810 N + 1 is integrated.
【0224】ここで、各光増幅器520iの増幅率調整
部527により決定される増幅率目標値Giは伝送損失
αiに略等しい値にするのが好適である。このようにす
れば、各段の光増幅器520iそれぞれにおいて、前段
の光増幅器520i-1から自段の光増幅器520iに到る
までの伝送用光ファイバ810iの伝送損失αiを補償し
て、出力される多波長の信号光の強度を略一定に維持す
ることができる(図24の下段を参照)。Here, the gain target value G i determined by the gain adjuster 527 of each optical amplifier 520 i is preferably set to a value substantially equal to the transmission loss α i . In this way, each stage of the optical amplifier 520 i compensates for the transmission loss α i of the transmission optical fiber 810 i from the previous stage of the optical amplifier 520 i-1 to its own stage of the optical amplifier 520 i. Thus, the intensity of the output multi-wavelength signal light can be maintained substantially constant (see the lower part of FIG. 24).
【0225】あるいは、増幅率目標値Giを伝送損失αi
よりも大きな値とするのも好適である。このようにすれ
ば、後段となるに従って光増幅器520iから出力され
る信号光の強度が大きくなるので、伝送用光ファイバ8
101〜810N+1における非線形光学効果による自己位
相変調の発生が抑制されるとともに、波長分散による波
形歪が抑制される。すなわち、システム全体としての利
得を同一とした場合には、非線形光学効果による自己位
相変調に伴う波形歪の低減の点で有利である。Alternatively, the amplification factor target value G i is set to the transmission loss α i
It is also preferable to set the value to a larger value. By doing so, the intensity of the signal light output from the optical amplifier 520 i increases in the subsequent stage, so that the transmission optical fiber 8
The occurrence of self-phase modulation due to the non-linear optical effect in 10 1 to 810 N + 1 is suppressed, and the waveform distortion due to chromatic dispersion is suppressed. That is, when the gain of the entire system is the same, it is advantageous in reducing the waveform distortion accompanying the self-phase modulation due to the nonlinear optical effect.
【0226】なお、各光増幅器520iそれぞれにおけ
る増幅率目標値Giの決定方法は、第10実施形態の場
合と同様である。[0226] Incidentally, the method of determining the amplification ratio target value G i in each of the optical amplifiers 520 i are the same as those in the tenth embodiment.
【0227】本実施形態でも、以上のように、各光増幅
器520iにおいて増幅率が一定に制御されるので、入
力する信号光の波数が突然変化しても、各光増幅器52
0iにおける各信号光それぞれの増幅率は略一定に維持
される。また、前段の光増幅器520i-1から自段の光
増幅器520iまでの伝送用光ファイバ810iにおける
伝送損失αiに応じて自段の光増幅器520iの増幅率目
標値Giが決定されるので、伝送用光ファイバ810iに
おける伝送損失αiが変動しても、各光増幅器520iか
ら出力される各信号光それぞれのパワーレベルは略一定
に維持される。また、伝送用光ファイバ810iにおけ
る伝送損失αiが常に監視されているので、伝送用光フ
ァイバ810iの突然の断線も直ちに検知され、光増幅
作用は直ちにシャットダウンされるので好適である。ま
た、増幅率目標値Giの値が更新される周期を、励起部
522から出力される励起光の強度が更新される周期よ
り長くすれば、増幅率一定と各信号光の出力光パワーレ
ベル一定とを両立し得るので好適である。[0227] In the present embodiment, as described above, since the amplification factor is controlled to be constant in each optical amplifier 520 i, even if the wave number of the input signal light is suddenly changed, the optical amplifier 52
The amplification factor of each signal light at 0 i is maintained substantially constant. Also, the amplification factor target value G i of the optical amplifier 520 i of the own stage is determined according to the transmission loss α i in the transmission optical fiber 810 i from the optical amplifier 520 i-1 at the previous stage to the optical amplifier 520 i at the own stage. since the transmission loss alpha i in the transmission optical fiber 810 i is be varied, the signal light each power level output from each optical amplifier 520 i is maintained substantially constant. Further, since the transmission loss alpha i is always monitored in the transmission optical fiber 810 i, a sudden disconnection also immediately detect the transmission optical fiber 810 i, optical amplification effect is preferred because immediately shut down. If the cycle of updating the value of the gain target value G i is made longer than the cycle of updating the intensity of the pump light output from the pump unit 522, the gain is kept constant and the output light power level of each signal light is maintained. It is preferable because both can be compatible with constant.
【0228】(第12実施形態)図26は、本発明の多
段増幅光伝送システムの第12実施形態の構成図であ
る。この図に示すように、本システムは、送信器130
から受信器230へ信号光を伝送する経路上に光ADM
(Add/Drop Multiplexer)600が設けられ、また、こ
の光ADM600との間で信号光を送受信する送受信器
700が設けられた多段増幅光伝送システムである。(Twelfth Embodiment) FIG. 26 is a block diagram of a twelfth embodiment of the multistage amplified optical transmission system of the present invention. As shown in this figure, the system includes a transmitter 130
Optical ADM on the path for transmitting the signal light from the
(Add / Drop Multiplexer) 600 is provided, and a transmitter / receiver 700 for transmitting / receiving signal light to / from the optical ADM 600 is a multistage amplified optical transmission system.
【0229】送信器130から光ADM600への信号
光伝送経路上には光増幅器5201が備えられており、
これらは、伝送用光ファイバ8101および8102によ
り光学的に接続されている。光ADM600から受信器
230への信号光伝送経路上には光増幅器5204が備
えられており、これらは、伝送用光ファイバ8103お
よび8104により光学的に接続されている。光ADM
600から送受信器700への信号光伝送経路上には光
増幅器5206が備えられており、これらは、伝送用光
ファイバ8105および8106により光学的に接続され
ている。また、送受信器700から光ADM600への
信号光伝送経路上には光増幅器5207が備えられてお
り、これらは、伝送用光ファイバ8107および8108
により光学的に接続されている。[0229] is provided with the optical amplifier 520 1 on the signal optical transmission path from the transmitter 130 to the optical ADM600,
These are optically connected by transmission optical fibers 810 1 and 810 2 . An optical amplifier 520 4 is provided on the signal light transmission path from the optical ADM 600 to the receiver 230, and these are optically connected by transmission optical fibers 810 3 and 810 4 . Optical ADM
An optical amplifier 520 6 is provided on a signal light transmission path from 600 to the transceiver 700, and these are optically connected by transmission optical fibers 810 5 and 810 6 . Also, on the signal optical transmission path from the transceiver 700 to the optical ADM600 is provided with an optical amplifier 520 7, these are the transmission optical fiber 810 7 and 810 8
Are optically connected to each other.
【0230】送信器130は、波長λ1〜λiおよびλ
i+1〜λjの信号光を出力するものである。光ADM60
0は、送信器130から出力された信号光および送受信
器700から出力された信号光を入力し、そのうち波長
λ1〜λiの信号光を送受信器700に向けて出力し、波
長λi+1〜λjおよびλj+1〜λkの信号光を受信器230
に向けて出力する。送受信器700は、光ADM600
から出力された波長λ1〜λiの信号光を入力するととも
に、波長λj+1〜λkの信号光を光ADM600に向けて
出力する。受信器230は、光ADM600から出力さ
れた波長λi+1〜λjおよびλj+1〜λkの信号光を入力す
る。The transmitter 130 has the wavelengths λ 1 to λ i and λ
i + 1 and outputs a signal light to [lambda] j. Optical ADM60
0 inputs the signal light output from the transmitter 130 and the signal light output from the transmitter / receiver 700, outputs the signal light of wavelengths λ 1 to λ i to the transmitter / receiver 700, and outputs the wavelength λ i + 1 to λ j and λ j + 1 to λ k
Output to. The transceiver 700 is an optical ADM 600
Inputs the signal light output wavelength lambda 1 to [lambda] i from and output toward the optical ADM600 signal light of wavelength λ j + 1 ~λ k. The receiver 230 inputs the signal light of the wavelength λ i + 1 ~λ j and λ j + 1 ~λ k output from the optical ADM600.
【0231】光ADM600は、光増幅器5202,5
203、5205および5208、光分波器610、光合
波器620、ならびに、これらの間を光学的に接続する
光ファイバを有している。光増幅器5202は、光増幅
器5201から出力され伝送用光ファイバ8102を経て
到達した多波長の信号光(波長λ1〜λi,λi+1〜λj)
を入力し一括増幅して出力する。光分波器610は、そ
の多波長の信号光のうち、波長λ1〜λiの信号光を光増
幅器5205へ向けて出力し、波長λi+1〜λjの信号光
を光合波器620へ向けて出力する。光増幅器5205
は、光分波器610から出力された波長λ1〜λiの信号
光を入力し一括増幅して伝送用光ファイバ8105へ出
力する。光増幅器5208は、光増幅器8108から出力
され伝送用光ファイバ8108を経て到達した多波長の
信号光(波長λj+1〜λk)を入力し一括増幅して出力す
る。光合波器620は、光分波器610から出力された
波長λi+1〜λjの信号光および光増幅器5208から出
力された波長λj+1〜λkの信号光を合波して出力する。
光増幅器5203は、光合波器620から出力された多
波長の信号光(波長λi+1〜λj、λj+1〜λk)を入力し
一括増幅して、伝送用光ファイバ8103へ出力する。The optical ADM 600 includes optical amplifiers 520 2 , 5
20 3 , 520 5 and 520 8 , an optical demultiplexer 610, an optical multiplexer 620, and an optical fiber for optically connecting them. The optical amplifier 520 2 output from the optical amplifier 520 1 arrives through the transmission optical fiber 810 2 multi-wavelength signal light (wavelength λ 1 ~λ i, λ i + 1 ~λ j)
And collectively amplify and output. Optical demultiplexer 610, among the signal light of the multi-wavelength, and output to the signal light of the wavelength lambda 1 to [lambda] i to the optical amplifier 520 5, an optical multiplexing the signal light of the wavelength λ i + 1 ~λ j And output it to the device 620. Optical amplifier 520 5
Inputs the signal light of wavelengths λ 1 to λ i output from the optical splitter 610, collectively amplifies the signal light, and outputs the amplified signal light to the transmission optical fiber 810 5 . The optical amplifier 520 8 receives the multi-wavelength signal light (wavelengths λ j + 1 to λ k ) output from the optical amplifier 810 8 and arriving via the transmission optical fiber 810 8 , and collectively amplifies and outputs. The optical multiplexer 620, the signal light of wavelength λ j + 1 ~λ k output signal light of the wavelength λ i + 1 ~λ j outputted from the optical demultiplexer 610 and the optical amplifier 520 8 multiplexes Output.
The optical amplifier 520 3, the light multiplexer 620 multi-wavelength of the signal light output from (wavelength λ i + 1 ~λ j, λ j + 1 ~λ k) enter the batch amplified transmission optical fiber 810 Output to 3 .
【0232】したがって、本システムでは、波長λ1〜
λiの信号光は、送信器130から光ADM600等を
経て受信器230へ伝送され、波長λi+1〜λjの信号光
は、送信器130から光ADM600等を経て送受信器
700へ伝送され、また、波長λj+1〜λkの信号光は、
送受信器700から光ADM600等を経て受信器23
0へ伝送される。Therefore, in this system, the wavelengths λ 1 to
The signal light of λ i is transmitted from the transmitter 130 to the receiver 230 via the optical ADM 600 and the like, and the signal light of wavelengths λ i + 1 to λ j is transmitted from the transmitter 130 to the transceiver 700 via the optical ADM 600 and the like. And the signal light of wavelengths λ j + 1 to λ k is
The receiver 23 via the optical ADM 600 from the transceiver 700
0.
【0233】本システムに用いられる各光増幅器520
の構成は、図25で説明したものと同様である。光増幅
器5201は、その出力光パワーレベルを表すパワーレ
ベル情報光を伝送用光ファイバ8102に出力し、光増
幅器5202は、そのパワーレベル情報光を入力する。
光増幅器5203は、その出力光パワーレベルを表すパ
ワーレベル情報光を伝送用光ファイバ8103に出力
し、光増幅器5204は、そのパワーレベル情報光を入
力する。光増幅器5205は、その出力光パワーレベル
を表すパワーレベル情報光を伝送用光ファイバ8105
に出力し、光増幅器5206は、そのパワーレベル情報
光を入力する。また、光増幅器5207は、その出力光
パワーレベルを表すパワーレベル情報光を伝送用光ファ
イバ8108に出力し、光増幅器5208は、そのパワー
レベル情報光を入力する。Each optical amplifier 520 used in the present system
Is similar to that described with reference to FIG. The optical amplifier 520 1 outputs the power level information light indicating the output light power level in the transmission optical fiber 810 2, the optical amplifier 520 2, and inputs the power level information light.
The optical amplifier 520 3 outputs power level information light indicating the output optical power level to the transmission optical fiber 810 3 , and the optical amplifier 520 4 inputs the power level information light. The optical amplifier 520 5 transmits the power level information light representing the output light power level to the transmission optical fiber 810 5.
And the optical amplifier 520 6 receives the power level information light. The optical amplifier 520 7 outputs power level information light indicating the output optical power level to the transmission optical fiber 810 8 , and the optical amplifier 520 8 inputs the power level information light.
【0234】次に、光増幅器5201〜5208それぞれ
の増幅率目標値G1〜G8それぞれの決定方法について説
明する。以下では、光増幅器520pから光増幅器52
0qに到るまでの伝送経路における伝送損失をαpqで表
す。Next, a method for determining the respective gain target values G 1 to G 8 of the optical amplifiers 520 1 to 520 8 will be described. Hereinafter, the optical amplifier 520 p to the optical amplifier 52
The transmission loss in the transmission path up to 0 q is represented by α pq .
【0235】すなわち、光増幅器5201から光増幅器
5202に到るまでの伝送用光ファイバ8102における
伝送損失をα12で表し、光増幅器5203から光増幅器
5204に到るまでの伝送用光ファイバ8103における
伝送損失をα34で表し、光増幅器5205から光増幅器
5206に到るまでの伝送用光ファイバ8105における
伝送損失をα56で表し、光増幅器5207から光増幅器
5208に到るまでの伝送用光ファイバ8108における
伝送損失をα78で表す。これら伝送損失α12,α3 4,α
56およびα78それぞれは、図25で説明した方法と同様
に、光増幅器5202,5204,5206および5208
それぞれの増幅率調整部527により、それぞれの前段
の光増幅器から出力され自段の光増幅器に入力したパワ
ーレベル情報光が表す前段の光増幅器の出力光パワーレ
ベルと、自段の光増幅器の入力光パワーレベルとに基づ
いて求められる。[0235] That is, represents the transmission loss in the transmission optical fiber 810 2 from the optical amplifier 520 1 up to the optical amplifier 520 2 at alpha 12, for transmission from the optical amplifier 520 3 up to the optical amplifier 520 4 It represents the transmission loss in the optical fiber 810 3 alpha 34, represents the transmission loss in the transmission optical fiber 810 5 from the optical amplifier 520 5 up to the optical amplifier 520 6 alpha 56, the optical amplifier from the optical amplifier 520 7 520 the transmission loss in the transmission optical fiber 810 8 up to the 8 represented by alpha 78. These transmission loss α 12, α 3 4, α
Each of 56 and α 78 is an optical amplifier 520 2 , 520 4 , 520 6 and 520 8 , similarly to the method described with reference to FIG.
Each of the gain adjusting units 527 outputs the output light power level of the preceding optical amplifier represented by the power level information light output from each preceding optical amplifier and input to the own optical amplifier, and the input of the own optical amplifier. It is determined based on the optical power level.
【0236】また、光増幅器5202から光増幅器52
03に到るまでの伝送経路(光分波器610および光合
波器620を含む)における伝送損失をα23で表し、光
増幅器5202から光増幅器5205に到るまでの伝送経
路(光分波器610を含む)における伝送損失をα25で
表し、光増幅器5208から光増幅器5203に到るまで
の伝送経路(光合波器620を含む)における伝送損失
をα83で表す。これら伝送損失α23,α25およびα83そ
れぞれは、光ADM600内の伝送経路における伝送損
失であるから、容易に測定することが可能であり、ま
た、その伝送経路の長さが短いことから、その値の変動
が殆ど無視することができるほどに小さく、したがっ
て、既知の一定値として扱うことができる。Further, the optical amplifiers 520 2 through 52 2
Represents the transmission loss in the transmission path up to the 0 3 (including the optical demultiplexer 610 and an optical multiplexer 620) in alpha 23, the transmission path from the optical amplifier 520 2 up to the optical amplifier 520 5 (Light the transmission loss at containing demultiplexer 610) expressed in alpha 25, represents the transmission loss in the transmission path from the optical amplifier 520 8 up to the optical amplifier 520 3 (including the optical multiplexer 620) at alpha 83. Each of these transmission losses α 23 , α 25, and α 83 is a transmission loss in the transmission path in the optical ADM 600 and can be easily measured. Further, since the length of the transmission path is short, The change in that value is so small that it can be almost neglected and can therefore be treated as a known constant value.
【0237】光増幅器5201の増幅率目標値G1は以下
のようにして決定される。送信器130とこの光増幅器
5201との間に他の光増幅器が存在しない場合には、
増幅率目標値G1は、一定値に固定される。そうでない
場合には、その増幅率調整部527により、前段の光増
幅器から出力され光増幅器5201に入力したパワーレ
ベル情報光が表す前段の光増幅器の出力光パワーレベル
と、光増幅器5201の入力光パワーレベルとに基づい
て、前段の光増幅器から光増幅器5201までの伝送用
光ファイバ8101の伝送損失α01が求められ、増幅率
目標値G1は、この伝送損失α01に略等しい値として決
定される。The gain target value G 1 of the optical amplifier 520 1 is determined as follows. If another optical amplifier is not present between the transmitter 130 and the optical amplifier 520 1,
Amplification ratio target value G 1 is fixed to a constant value. Otherwise, by the amplification factor adjustment section 527, and the output optical power level of the previous amplifier representing the power level information light fed to the optical amplifier 520 1 is output from the previous amplifier, the optical amplifier 520 1 on the basis of the input optical power level, transmission loss alpha 01 of the transmission optical fiber 810 1 from the previous amplifier to the optical amplifier 520 1 is obtained, the amplification ratio target value G 1 is substantially in the transmission loss alpha 01 Determined as equal.
【0238】同様に、光増幅器5207の増幅率目標値
G7は以下のようにして決定される。送受信器700と
この光増幅器5207との間に他の光増幅器が存在しな
い場合には、増幅率目標値G7は、一定値に固定され
る。そうでない場合には、その増幅率調整部527によ
り、前段の光増幅器から出力され光増幅器5207に入
力したパワーレベル情報光が表す前段の光増幅器の出力
光パワーレベルと、光増幅器5207の入力光パワーレ
ベルとに基づいて、前段の光増幅器から光増幅器520
7までの伝送用光ファイバ8107の伝送損失α07が求め
られ、増幅率目標値G7は、この伝送損失α07に略等し
い値として決定される。[0238] Similarly, the amplification ratio target value G 7 of the optical amplifier 520 7 is determined as follows. If there is no other optical amplifier between the transceiver 700 and the optical amplifier 520 7 , the gain target value G 7 is fixed to a constant value. Otherwise, by the amplification factor adjustment section 527, and the output optical power level of the previous amplifier representing the power level information light fed to the optical amplifier 520 7 output from the previous amplifier, the optical amplifier 520 7 Based on the input optical power level, the optical amplifier 520
Transmission loss alpha 07 of the transmission optical fiber 810 7 to 7 is obtained, the amplification ratio target value G 7 is determined as a value approximately equal to the transmission loss alpha 07.
【0239】また、光増幅器5204の増幅率目標値G4
は、その前段の光増幅器5203から自段の光増幅器5
204に到るまでの伝送用光ファイバ8103の伝送損失
α34に基づいて、その増幅率調整部527により、G4
=α34で決定される。同様に、光増幅器5206の増幅
率目標値G6は、その前段の光増幅器5205から自段の
光増幅器5206に到るまでの伝送用光ファイバ8105
の伝送損失α56に基づいて、その増幅率調整部527に
より、G6=α56で決定される。The target gain G 4 of the optical amplifier 520 4 is also set.
An optical amplifier 5 of the stage from the optical amplifier 520 3 of the preceding stage
Based on the transmission loss α 34 of the transmission optical fiber 810 3 up to 20 4 , G 4
= Is determined by alpha 34. Similarly, the amplification ratio target value G 6 of the optical amplifier 520 6, the transmission optical fiber 810 5 from the optical amplifier 520 5 of the preceding stage up to the optical amplifier 520 6 the stage
Based on the transmission loss alpha 56 of, by the amplification factor adjustment section 527 is determined by the G 6 = α 56.
【0240】さらに、光ADM600内にある光増幅器
5202,5203,5205および5208それぞれの増
幅率目標値G2,G3,G5およびG8それぞれは、 G2+G5=α12+α25 G2+G3=α12+α23 G8+G3=α78+α83 により決定される。すなわち、送信器130から送受信
器700へ伝送される波長λ1〜λiの信号光について
は、光増幅器5202、光分波器610、光増幅器52
05およびこれらの間の伝送経路が1つの光増幅器とみ
なされ、その全体の増幅率目標値(G2+G5−α25)
が、その前の区間の伝送用光ファイバ8102の伝送損
失α12に基づいて決定される。また、送信器130から
受信器230へ伝送される波長λi+1〜λjの信号光につ
いては、光増幅器5202、光分波器610、光合波器
620、光増幅器5203およびこれらの間の伝送経路
が1つの光増幅器とみなされ、その全体の増幅率目標値
(G2+G3−α23)が、その前の区間の伝送用光ファイ
バ8102の伝送損失α12に基づいて決定される。さら
に、送受信器700から受信器230へ伝送される波長
λj+1〜λkの信号光については、光増幅器5208、光
合波器620、光増幅器5203およびこれらの間の伝
送経路が1つの光増幅器とみなされ、その全体の増幅率
目標値(G8+G3−α83)が、その前の区間の伝送用光
ファイバ8108の伝送損失α78に基づいて決定され
る。Further, the respective gain target values G 2 , G 3 , G 5 and G 8 of the optical amplifiers 520 2 , 520 3 , 520 5 and 520 8 in the optical ADM 600 are given by G 2 + G 5 = α 12 + Α 25 G 2 + G 3 = α 12 + α 23 G 8 + G 3 = α 78 + α 83 That is, for the signal light of wavelengths λ 1 to λ i transmitted from the transmitter 130 to the transceiver 700, the optical amplifier 520 2 , the optical demultiplexer 610, and the optical amplifier 52
0 5 and is considered a transmission path one optical amplifiers between them, the total amplification factor target value (G 2 + G 5 -α 25 )
Is determined based on the transmission loss α 12 of the transmission optical fiber 810 2 in the previous section. For signal light of wavelengths λ i + 1 to λ j transmitted from the transmitter 130 to the receiver 230, the optical amplifier 520 2 , the optical demultiplexer 610, the optical multiplexer 620, the optical amplifier 520 3, and these The transmission path between them is regarded as one optical amplifier, and the overall gain target value (G 2 + G 3 −α 23 ) is calculated based on the transmission loss α 12 of the transmission optical fiber 810 2 in the previous section. It is determined. Further, with respect to the signal light of wavelengths λ j + 1 to λ k transmitted from the transceiver 700 to the receiver 230, the optical amplifier 520 8 , the optical multiplexer 620, the optical amplifier 520 3 and the transmission path between them are 1 Are considered as one optical amplifier, and the overall amplification factor target value (G 8 + G 3 −α 83 ) is determined based on the transmission loss α 78 of the transmission optical fiber 810 8 in the previous section.
【0241】しかし、増幅率目標値G2,G3,G5およ
びG8それぞれは、上記3式のみによっては一意的に決
定することができない。そこで、増幅率目標値G2,
G3,G5およびG8のうちの何れか1つが先ず決定さ
れ、これに基づいて他の3つが決定される。例えば、光
増幅器5202の増幅率目標値G2は、一定の値に決定さ
れてもよいし、或いは、前段の光増幅器5201の出力
光パワーレベルと自段の光増幅器5202の入力光パワ
ーレベルとに基づいて求められた伝送用光ファイバ81
02の伝送損失α12に等しい値に決定されてもよい。However, each of the gain target values G 2 , G 3 , G 5 and G 8 cannot be uniquely determined by only the above three equations. Therefore, the gain target value G 2 ,
Any one of G 3 , G 5 and G 8 is determined first, and the other three are determined based on this. For example, the amplification factor target value G 2 of the optical amplifier 520 2 may be determined to be a constant value, or the output light power level of the preceding optical amplifier 520 1 and the input light of the own stage optical amplifier 520 2 may be determined. The transmission optical fiber 81 determined based on the power level
It may be determined to be equal to the transmission loss α 12 of O 2 .
【0242】このように先ず光増幅器5202の増幅率
目標値G2が決定される場合、増幅率目標値G2および伝
送損失α12に関する情報は、光増幅器5202から光増
幅器5203へ伝送され、光増幅器5203の増幅率目標
値G3は、増幅率目標値G2ならびに伝送損失α12および
α23に基づいて決定される。また、増幅率目標値G2お
よび伝送損失α12に関する情報は、光増幅器5202か
ら光増幅器5205へも伝送され、光増幅器5205の増
幅率目標値G5は、増幅率目標値G2ならびに伝送損失α
12およびα25に基づいて決定される。さらに、増幅率目
標値G3に関する情報は、光増幅器5203から光増幅器
5208へ伝送され、光増幅器5208の増幅率目標値G
8は、増幅率目標値G3ならびに伝送損失α78およびα83
に基づいて決定される。[0242] Transmission Thus firstly when the amplification ratio target value G 2 of the optical amplifier 520 2 is determined, information about the amplification ratio target value G 2 and the transmission loss alpha 12 from the optical amplifier 520 2 to the optical amplifier 520 3 The target gain G 3 of the optical amplifier 520 3 is determined based on the target gain G 2 and the transmission losses α 12 and α 23 . Moreover, information on the gain target value G 2 and the transmission loss alpha 12 is also transmitted from the optical amplifier 520 2 to the optical amplifier 520 5, the amplification ratio target value G 5 of the optical amplifier 520 5, the amplification ratio target value G 2 And transmission loss α
It is determined based on the 12 and alpha 25. Furthermore, information on the gain target value G 3 is transmitted from the optical amplifier 520 3 to the optical amplifier 520 8, the amplification ratio target value G of the optical amplifier 520 8
8 is the amplification factor target value G 3 and the transmission losses α 78 and α 83
Is determined based on
【0243】このように、増幅率目標値G2,G3,G5
およびG8それぞれは、互いに関連付けられて決定され
るので、光ADM600内にある光増幅器5202,5
203,5205および5208それぞれは、自段の増幅
率目標値および前段から自段までの伝送損失を他の光増
幅器へ伝送する手段、および、他の光増幅器から伝送さ
れてきた増幅率目標値および伝送損失を受信する手段を
設ける必要がある。具体的には、これらの手段は、パワ
ーレベル情報出力部526およびパワーレベル情報入力
部525により信号光の伝送経路と同一の経路を経て伝
送することとしてもよいし、別途設けられた専用の伝送
経路を経て伝送することとしてもよいし、また、光AD
M600内に別途設けられた管理部により増幅率目標値
G2,G3,G5およびG8それぞれを決定することとして
もよい。Thus, the gain target values G 2 , G 3 , G 5
And G 8 are determined in association with each other, so that the optical amplifiers 520 2 , 5
20 3 , 520 5 and 520 8 are means for transmitting the amplification factor target value of the own stage and the transmission loss from the previous stage to the own stage to another optical amplifier, and the amplification factor transmitted from the other optical amplifier. It is necessary to provide a means for receiving the target value and the transmission loss. Specifically, these means may be configured to transmit the signal light through the same path as the signal light transmission path by the power level information output unit 526 and the power level information input unit 525, or to provide a dedicated transmission provided separately. It may be transmitted via a path, or the optical AD
The gain target values G 2 , G 3 , G 5, and G 8 may be determined by a management unit separately provided in M600.
【0244】次に、本システムの作用および増幅率目標
値の決定方法について更に詳細に説明する。図27は、
本システムの作用の説明図である。Next, the operation of the present system and a method of determining the amplification factor target value will be described in more detail. FIG.
It is an explanatory view of the operation of the present system.
【0245】送信器130から出力される多波長の信号
光それぞれのパワーレベルは互いに略等しいものとす
る。また、送信器130から、時刻T1前では、波長λ
i+1〜λjの信号光が出力され、時刻T1以降は、波長λ1
〜λiおよびλi+1〜λjの信号光が出力されるものとす
る。すなわち、送信器130の出力光パワーレベル(図
27(a))は、時刻T1で突然に大きくなる。It is assumed that the power levels of the multi-wavelength signal lights output from the transmitter 130 are substantially equal to each other. Also, before the time T 1 , the wavelength λ
The signal light of i + 1 to λ j is output, and after time T 1 , the wavelength λ 1
Λ i and λ i + 1 to λ j are output. That is, the output optical power level of the transmitter 130 (FIG. 27 (a)) is larger abruptly at time T 1.
【0246】また、同様に、送受信器700から出力さ
れる多波長の信号光それぞれのパワーレベルは互いに略
等しいものとする。また、送受信器700から、時刻T
2前では、信号光が全く出力されず、時刻T2以降は、波
長λj+1〜λkの信号光が出力されるものとする。すなわ
ち、送受信器700の出力光パワーレベル(図27
(b))は、時刻T2で突然に現れる。Similarly, it is assumed that the power levels of the multi-wavelength signal lights output from the transceiver 700 are substantially equal to each other. In addition, the time T
The second front, without the signal light is output at all, the time T 2, since it is assumed that the signal light of wavelength λ j + 1 ~λ k is output. That is, the output light power level of the transceiver 700 (FIG. 27)
(B)) is, appear suddenly at the time T 2.
【0247】伝送用光ファイバ8102の伝送損失α12
(図27(c))は、光増幅器5202のパワーレベル
情報入力部525に入力したパワーレベル情報が表す前
段の光増幅器5201の出力光パワーレベルと、自段の
光増幅器5202の入力光モニタ部523によりモニタ
された入力光パワーレベルとに基づいて、増幅率調整部
527により求められ、その値は時間的に変化するもの
とする。The transmission loss α 12 of the transmission optical fiber 810 2.
(FIG. 27 (c)) has a front side of the optical amplifier 520 1 of the output optical power level of the power level information input to the power level information input unit 525 of the optical amplifier 520 2 represents an optical amplifier 520 and second input of the stage Based on the input light power level monitored by the light monitor 523, the gain is obtained by the gain adjuster 527, and the value is assumed to change with time.
【0248】また、同様に、伝送用光ファイバ8108
の伝送損失α78(図27(d))は、光増幅器5208
のパワーレベル情報入力部525に入力したパワーレベ
ル情報が表す前段の光増幅器5207の出力光パワーレ
ベルと、自段の光増幅器5208の入力光モニタ部52
3によりモニタされた入力光パワーレベルとに基づい
て、増幅率調整部527により求められ、その値も時間
的に変化するものとする。Similarly, the transmission optical fiber 810 8
The transmission loss α 78 (FIG. 27D) of the optical amplifier 520 8
An output light power level of the previous amplifier 520 7 power level information representative of input to the power level information input unit 525, the input light monitoring unit 52 of the optical amplifier 520 8 the stage
Based on the input light power level monitored by 3, the gain is determined by the gain adjuster 527, and the value is also assumed to change with time.
【0249】このような条件の下では、光増幅器520
2の入力光パワーレベル(図27(e))は、伝送用光
ファイバ8102の伝送損失α12(図27(c))の変
動の影響を受けて変化するとともに、時刻T1における
送信器130から出力される信号光の波数の増加に伴っ
て増加する。また、光増幅器5202の増幅率目標値G2
を一定値とすれば、光増幅器5202の出力光パワーレ
ベルの時間変化も、この図と同様のものとなる。Under such conditions, the optical amplifier 520
The input optical power level 2 (FIG. 27 (e)) changes under the influence of the fluctuation of the transmission loss α 12 (FIG. 27 (c)) of the transmission optical fiber 810 2 , and the transmitter at the time T 1 . It increases as the wave number of the signal light output from 130 increases. Further, the optical amplifier 520 2 amplification ratio target value G 2
If the constant value, the time variation of the optical amplifier 520 and second output light power level, becomes the same as FIG.
【0250】光増幅器5202から出力される多波長の
信号光のうち波長λ1〜λiの信号光は、光分波器610
を経て光増幅器5205に入力する。したがって、光増
幅器5205の入力光パワーレベル(図27(f))
は、時刻T1以降に現れ、また、伝送用光ファイバ81
02の伝送損失α12(図27(c))の変動の影響を受
けて変化する。Of the multi-wavelength signal lights output from the optical amplifier 520 2, the signal lights of wavelengths λ 1 to λ i are separated by the optical demultiplexer 610.
And input to the optical amplifier 520 5 . Therefore, the input optical power level of the optical amplifier 520 5 (FIG. 27 (f))
Appears after time T 1 and the transmission optical fiber 81
It changes under the influence of the fluctuation of the transmission loss α 12 (FIG. 27C) of O 2 .
【0251】光増幅器5205の増幅率目標値G5(図2
7(g))は、前段の光増幅器5202の増幅率目標値
G2(今の場合は一定値)ならびに伝送損失α12(図2
7(c))およびα25(一定値とみなし得る)に基づい
て決定される。なお、光増幅器5203の増幅率目標値
G3も、この図と同様のものとなる。このとき、増幅率
目標値G5の値が更新される周期は、光増幅器5205の
増幅率を一定に維持するフィードバックループにおいて
励起部522から出力される励起光の強度が更新される
周期より長く、且つ、伝送用光ファイバ8102の伝送
損失α12の変動に追従することができる程度に充分に短
いのが好適である。[0251] Amplification ratio target value G 5 of the optical amplifier 520 5 (FIG. 2
7 (g)) is a gain target value G 2 (constant value in this case) of the optical amplifier 520 2 at the preceding stage and a transmission loss α 12 (FIG. 2).
7 (c)) and α 25 (which can be regarded as a constant value). Incidentally, the amplification ratio target value G 3 of the optical amplifier 520 3 also becomes the same as FIG. At this time, the period in which the value of the amplification factor target value G 5 is updated, than the period in which the intensity of the pump light output from the pumping unit 522 in a feedback loop to maintain the gain of the optical amplifier 520 5 constant is updated long, and, it is preferable to sufficiently short to the extent that can follow the variation of the transmission optical fiber 810 second transmission loss alpha 12.
【0252】光増幅器5205では、このようにして決
定された増幅率目標値G5(図27(g))に応じた強
度の励起光が励起部522から増幅用光ファイバ521
に供給されることにより、入力した多波長の信号光は、
増幅用光ファイバ521において一括増幅されて出力さ
れる。このとき、時刻T1以降に現れる多波長の信号光
(波長λ1〜λi)それぞれは、互いに略同一の増幅率で
増幅され、出力光パワーレベル(図27(h))は、時
刻T1前では0であり、時刻T1以降では略一定となる。
そして、このような波長λ1〜λiの信号光が、光増幅器
5206を経て送受信器700に到達する。In the optical amplifier 520 5 , the pumping light having the intensity corresponding to the amplification target value G 5 determined in this way (FIG. 27 (g)) is transmitted from the pumping section 522 to the amplification optical fiber 521.
, The input multi-wavelength signal light is
The signals are collectively amplified by the amplification optical fiber 521 and output. At this time, the multi-wavelength signal lights (wavelengths λ 1 to λ i ) appearing after time T 1 are amplified with substantially the same amplification factor, and the output light power level (FIG. 27 (h)) is changed to time T 1. 1 in front of 0, becomes substantially constant in time T 1 or later.
Then, the signal light of such a wavelength lambda 1 to [lambda] i reaches the transceiver 700 through the optical amplifier 520 6.
【0253】一方、光増幅器5208の入力光パワーレ
ベル(図27(i))は、時刻T2以降に送受信器70
0から信号光(波長λj+1〜λk)が出力されるのに伴っ
て、時刻T2前では0であったものが、時刻T2以降で突
然に現れ、また、伝送用光ファイバ8108の伝送損失
α78(図27(d))の変動の影響を受けて変化する。[0253] On the other hand, the input light power level of the optical amplifier 520 8 (FIG. 27 (i)) is the transceiver 70 to the time T 2, after
0 along with the signal light (wavelength λ j + 1 ~λ k) is output from the time T 2, before those were 0, appeared suddenly in time T 2, and later also the transmission optical fiber 810 8 changes under the influence of the fluctuation of the transmission loss α 78 (FIG. 27D).
【0254】光増幅器5208の増幅率目標値G8(図2
7(j))は、光増幅器5203の増幅率目標値G3(図
27(g)と同様のもの)ならびに伝送損失α78(図2
7(d))およびα83(一定値とみなし得る)に基づい
て決定される。このとき、増幅率目標値G8の値が更新
される周期は、増幅率目標値G3の値が更新される周期
と同一であり、光増幅器5208の増幅率を一定に維持
するフィードバックループにおいて励起部522から出
力される励起光の強度が更新される周期より長く、且
つ、伝送用光ファイバ8108の伝送損失α78の変動に
追従することができる程度に充分に短い。[0254] Amplification ratio target value G 8 of the optical amplifier 520 8 (FIG. 2
7 (j)) is a gain target value G 3 of the optical amplifier 520 3 (similar to FIG. 27 (g)) and a transmission loss α 78 (FIG. 2).
7 (d)) and α 83 (which can be regarded as a constant value). At this time, the cycle at which the value of the gain target value G 8 is updated is the same as the cycle at which the value of the gain target value G 3 is updated, and the feedback loop for maintaining the gain of the optical amplifier 520 8 constant. Is longer than the cycle in which the intensity of the pumping light output from the pumping unit 522 is updated, and is sufficiently short so as to follow the fluctuation of the transmission loss α 78 of the transmission optical fiber 810 8 .
【0255】光増幅器5208では、このようにして決
定された増幅率目標値G8(図27(j))に応じた強
度の励起光が励起部522から増幅用光ファイバ521
に供給されることにより、入力した多波長の信号光は、
増幅用光ファイバ521において一括増幅されて出力さ
れる。このとき、時刻T2以降に現れる多波長の信号光
(波長λj+1〜λk)それぞれは、互いに略同一の増幅率
で増幅される。しかし、出力光パワーレベル(図27
(k))は、時刻T2以降に現れるが、必ずしも一定と
はならない。In the optical amplifier 520 8 , the pumping light having the intensity corresponding to the amplification target value G 8 determined in this way (FIG. 27 (j)) is transmitted from the pumping section 522 to the amplification optical fiber 521.
, The input multi-wavelength signal light is
The signals are collectively amplified by the amplification optical fiber 521 and output. At this time, the multi-wavelength signal lights (wavelengths λ j + 1 to λ k ) appearing after time T 2 are amplified with substantially the same amplification factor. However, the output light power level (FIG. 27)
(K)), which appears in the time T 2 or later, not necessarily constant.
【0256】光増幅器5203の入力光パワーレベル
(図27(l))は、光増幅器5202から出力され光
分波器610および光合波器620を経て入力した波長
λi+1〜λjの信号光の入力光パワーレベルと、光増幅器
5208から出力され光合波器620を経て入力した波
長λj+1〜λkの信号光の入力光パワーレベルとの和とな
る。すなわち、時刻T2前では、光増幅器5203の入力
光パワーレベルは、光増幅器5202から出力され光分
波器610および光合波器620を経て入力した波長λ
i+1〜λjの信号光の入力光パワーレベルのみであり、伝
送用光ファイバ8102の伝送損失α12の変動の影響を
受けて変化する。また、時刻T2以降では、光増幅器5
203の入力光パワーレベルは、光増幅器5208から出
力され光合波器620を経て入力した波長λj+1〜λkの
信号光の入力光パワーレベルを更に加えたものとなり、
伝送用光ファイバ8108の伝送損失α78の変動の影響
を更に受ける。The input optical power level of the optical amplifier 520 3 (FIG. 27 (l)) is determined by the wavelengths λ i + 1 to λ j output from the optical amplifier 520 2 and input through the optical demultiplexer 610 and the optical multiplexer 620. an input optical power level of the signal light, the sum of the signal light input optical power level of the wavelength λ j + 1 ~λ k input through the optical multiplexer 620 is outputted from the optical amplifier 520 8. That is, in the time T 2, before the input light power level of the optical amplifier 520 3, the wavelength output from the optical amplifier 520 2 via the optical splitter 610 and optical multiplexer 620 inputs λ
i + 1 is only to [lambda] j input optical power level of the signal light, changes under the influence of the variation of the transmission optical fiber 810 second transmission loss alpha 12. Further, the time T 2, after an optical amplifier 5
20 3 of the input light power level, becomes that further apply an input optical power level of the signal light of the wavelength inputted through the optical multiplexer 620 is outputted from the optical amplifier 520 8 λ j + 1 ~λ k ,
The transmission optical fiber 810 8 is further affected by the fluctuation of the transmission loss α 78 .
【0257】光増幅器5203の増幅率目標値G3は、前
段の光増幅器5202の増幅率目標値G2(今の場合は一
定値)ならびに伝送損失α12(図27(c))およびα
23(一定値とみなし得る)に基づいて決定され、光増幅
器5205の増幅率目標値G5と同様に変化するものとな
る。このとき、増幅率目標値G3の値が更新される周期
は、増幅率目標値G2の値が更新される周期と同一であ
り、光増幅器5203の増幅率を一定に維持するフィー
ドバックループにおいて励起部522から出力される励
起光の強度が更新される周期より長く、且つ、伝送用光
ファイバ8102および8108それぞれの伝送損失α12
およびα78それぞれの変動に追従することができる程度
に充分に短い。[0257] Amplification ratio target value G 3 of the optical amplifier 520 3, the previous amplifier 520 and second amplifying ratio target value G 2 (constant value in this case) as well as the transmission loss alpha 12 (FIG. 27 (c)) and α
Is determined based on the 23 (can be regarded as a constant value), and that changes in the same manner as the amplification ratio target value G 5 of the optical amplifier 520 5. At this time, the period in which the value of the amplification factor target value G 3 is updated is the same as the period value of the amplification factor target value G 2 is updated, the feedback loop for maintaining the gain of the optical amplifier 520 3 constant , The intensity of the pumping light output from the pumping unit 522 is longer than the cycle of updating, and the transmission loss α 12 of each of the transmission optical fibers 810 2 and 810 8 is
And α 78 are short enough to follow the respective variations.
【0258】光増幅器5203では、このようにして決
定された増幅率目標値G3に応じた強度の励起光が励起
部522から増幅用光ファイバ521に供給されること
により、入力した多波長の信号光は、増幅用光ファイバ
521において一括増幅されて出力される。このとき、
多波長の信号光(波長λi+1〜λj,λj+1〜λk)それぞ
れは、互いに略同一の増幅率で増幅され、出力光パワー
レベル(図27(m))は、信号光の波数に依るものと
なり、時刻T2前で略一定であり、時刻T2以降でも略一
定となる。そして、光増幅器5203から出力された波
長λi+1〜λjおよびλj+1〜λkの信号光は、光増幅器5
204を経て受信器230に到達する。In the optical amplifier 520 3 , the pump light having the intensity corresponding to the amplification factor target value G 3 determined in this way is supplied from the pump section 522 to the amplification optical fiber 521, so that the input multi-wavelength Are collectively amplified by the amplification optical fiber 521 and output. At this time,
The multi-wavelength signal light (wavelengths λ i + 1 to λ j , λ j + 1 to λ k ) are amplified with substantially the same amplification factor, and the output light power level (FIG. 27 (m)) is will be due to the wave number of the light, it is substantially constant at the time T 2 before, becomes substantially constant even time T 2 or later. Then, the signal light of the wavelength output from the optical amplifier 520 3 λ i + 1 ~λ j and λ j + 1 ~λ k is the optical amplifier 5
20 4 through to reach the receiver 230.
【0259】なお、本実施形態においても、各光増幅器
の入力光パワーレベルが所定の閾値以下になったことが
検知された場合には、その光増幅器の増幅率目標値を0
にして、その光増幅器をシャットダウンするのが好適で
ある。特に、光ADM600内の入力側にある光増幅器
5202の入力光パワーレベルが所定の閾値以下になっ
たことが検知された場合には、伝送用光ファイバ810
2が断線したものと判断して、増幅率目標値G2を0に
し、光増幅器5202をシャットダウンし、また、同じ
く入力側にある光増幅器5208の入力光パワーレベル
が所定の閾値以下になったことが検知された場合には、
伝送用光ファイバ8108が断線したものと判断して、
増幅率目標値G8を0にし、光増幅器5208をシャット
ダウンする。ただし、入力側にある光増幅器5202お
よび5208の一方のみがシャットダウンされても、出
力側にある光増幅器5203の増幅率目標値G3は、シャ
ットダウン直前の値を保持するのが好適である。このよ
うにすることにより、断線している伝送経路からのノイ
ズ光等の流入が阻止されるとともに、断線していない伝
送経路を経て入力した信号光は、光ADM600を経て
所定の方向へ出力され得る。In this embodiment, when it is detected that the input optical power level of each optical amplifier has become equal to or less than the predetermined threshold value, the gain target value of the optical amplifier is set to 0.
Then, it is preferable to shut down the optical amplifier. In particular, when it is detected that the input optical power level of the optical amplifier 520 2 on the input side in the optical ADM 600 has fallen below a predetermined threshold, the transmission optical fiber 810 is detected.
2 is determined to be disconnected, the amplification factor target value G 2 is set to 0, the optical amplifier 520 2 is shut down, and the input optical power level of the optical amplifier 520 8 also on the input side becomes lower than a predetermined threshold value. If it is detected that
Judging that the transmission optical fiber 810 8 is broken,
The target gain G 8 is set to 0, and the optical amplifier 520 8 is shut down. However, even if only one of the optical amplifiers 520 2 and 520 8 on the input side is shut down, the gain target value G 3 of the optical amplifier 520 3 on the output side is preferably maintained at the value immediately before the shutdown. is there. By doing so, the inflow of noise light and the like from the disconnected transmission path is prevented, and the signal light input through the non-disconnected transmission path is output in a predetermined direction through the optical ADM 600. obtain.
【0260】また、本実施形態においても、増幅率目標
値をその前の区間の伝送損失よりも大きな値とするのも
好適である。ただし、本実施形態においては、光増幅器
5202から光増幅器5205までを含んで1つの光増幅
器とみなし、光増幅器5202から光増幅器5203まで
を含んで1つの光増幅器とみなし、光増幅器5208か
ら光増幅器5203までを含んで1つの光増幅器とみな
す。このようにすれば、後段となるに従って光増幅器か
ら出力される信号光の強度が大きくなるので、伝送用光
ファイバにおける非線形光学効果による自己位相変調の
発生が抑制されるとともに、波長分散による波形歪が抑
制される。すなわち、システム全体としての利得を同一
とした場合には、非線形光学効果による自己位相変調に
伴う波形歪の低減の点で有利である。Also in the present embodiment, it is preferable that the amplification factor target value is set to a value larger than the transmission loss in the preceding section. However, in the present embodiment, the optical amplifiers including the optical amplifiers 520 2 to 520 5 are regarded as one optical amplifier, and the optical amplifiers including the optical amplifiers 520 2 to 520 3 are regarded as one optical amplifier. It is regarded as one optical amplifier including the optical amplifiers 520 8 to 520 3 . By doing so, the intensity of the signal light output from the optical amplifier increases in the later stages, so that the occurrence of self-phase modulation due to the nonlinear optical effect in the transmission optical fiber is suppressed, and the waveform distortion due to chromatic dispersion is suppressed. Is suppressed. That is, when the gain of the entire system is the same, it is advantageous in reducing the waveform distortion accompanying the self-phase modulation due to the nonlinear optical effect.
【0261】以上のようにして光増幅器5201〜52
08それぞれの増幅率目標値G1〜G8それぞれが決定さ
れると、光ADM600外にある光増幅器5201、5
204、5206および5207それぞれの増幅率が一定
に制御され、また、光ADM600を各信号光の波長毎
に1つの光増幅器とみなしたときの増幅率も一定に制御
されるので、入力する信号光の波数が突然変化しても、
各光増幅器における各信号光それぞれの増幅率は略一定
に維持される。また、前段の光増幅器から自段の光増幅
器までの伝送経路における伝送損失に応じて自段の光増
幅器の増幅率目標値が決定されるので、その伝送損失が
変動しても、各光増幅器から出力される各信号光それぞ
れのパワーレベルは略一定に維持される。また、伝送経
路における伝送損失が常に監視されているので、伝送経
路の突然の断線も直ちに検知され、光増幅作用は直ちに
シャットダウンされるので好適である。また、増幅率目
標値Giの値が更新される周期を、励起部522から出
力される励起光の強度が更新される周期より長くすれ
ば、増幅率一定と各信号光の出力光パワーレベル一定と
を両立し得るので好適である。As described above, the optical amplifiers 520 1 to 520-52
0 8 When each respective amplification ratio target value G 1 ~G 8 are determined, the optical amplifier 520 1 is out of the optical ADM600, 5
20 4, 520 6 and 520 7 each amplification factor is controlled to be constant, and because the amplification factor when the light ADM600 regarded as one optical amplifier for each wavelength of each signal light is also controlled to be constant, the input Even if the signal light wavenumber suddenly changes,
The gain of each signal light in each optical amplifier is maintained substantially constant. In addition, since the amplification factor target value of the own-stage optical amplifier is determined according to the transmission loss in the transmission path from the preceding-stage optical amplifier to the own-stage optical amplifier, each optical amplifier is changed even if the transmission loss varies. The power level of each of the signal lights output from is maintained substantially constant. In addition, since the transmission loss in the transmission path is constantly monitored, a sudden disconnection in the transmission path is immediately detected, and the optical amplification operation is immediately shut down. If the cycle of updating the value of the gain target value G i is made longer than the cycle of updating the intensity of the pump light output from the pump unit 522, the gain is kept constant and the output light power level of each signal light is maintained. It is preferable because both can be compatible with constant.
【0262】[0262]
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の多
段増幅光伝送システムおよび光増幅器によれば、システ
ムの全体設計における伝搬光のパワーレベルダイアグラ
ムに基づいて、各光増幅器が光増幅を行ない、中継伝送
路の非線形光学効果による波形歪の抑制やSN比の確保
を行なうので、好適な光伝送を実現することができる。As described above in detail, according to the multistage amplified optical transmission system and the optical amplifier of the present invention, each optical amplifier performs optical amplification based on the power level diagram of the propagating light in the overall system design. In this case, it is possible to suppress the waveform distortion due to the non-linear optical effect of the relay transmission line and secure the SN ratio, so that it is possible to realize a suitable optical transmission.
【0263】また、前段の光増幅器の出力光パワーレベ
ルと自段の光増幅器の入力光パワーレベルとに基づい
て、前段の光増幅器から自段の光増幅器に到るまでの伝
送経路における伝送損失を求め、その伝送損失に基づい
て自段の光増幅器の増幅率を決定し、その決定された増
幅率で信号光を増幅するので、各光増幅器から出力され
る多波長の信号光それぞれのパワーレベルは略一定に保
持され、好適な光伝送を実現することができる。Also, based on the output light power level of the preceding-stage optical amplifier and the input light power level of the own-stage optical amplifier, the transmission loss in the transmission path from the preceding-stage optical amplifier to the own-stage optical amplifier is determined. Is determined, and the amplification factor of the optical amplifier in its own stage is determined based on the transmission loss, and the signal light is amplified at the determined amplification factor. Therefore, the power of each of the multi-wavelength signal light output from each optical amplifier is determined. The level is kept substantially constant, and suitable optical transmission can be realized.
【図1】光増幅器の出力時点における、一般的なパワー
スペクトラムを示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing a general power spectrum at an output time of an optical amplifier.
【図2】増幅用光ファイバを使用した光増幅器における
増幅と雑音光の発生との説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of amplification and generation of noise light in an optical amplifier using an amplification optical fiber.
【図3】本発明の第1実施形態の多段増幅光伝送システ
ムの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to the first embodiment of the present invention.
【図4】図3の光増幅器の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of the optical amplifier of FIG. 3;
【図5】図4の光増幅器の変形例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a modified example of the optical amplifier of FIG. 4;
【図6】本発明の第2実施形態の多段増幅光伝送システ
ムの構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3実施形態の多段増幅光伝送システ
ムの構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to a third embodiment of the present invention.
【図8】図7の光増幅器の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of the optical amplifier of FIG. 7;
【図9】図8の光増幅器の変形例の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a modified example of the optical amplifier of FIG. 8;
【図10】本発明の第4実施形態の多段増幅光伝送シス
テムの構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第5実施形態の多段増幅光伝送シス
テムの構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】増幅率の波長依存性の増幅率依存性の説明図
である。FIG. 12 is a diagram illustrating the dependence of the amplification factor on the wavelength.
【図13】本発明の第6実施形態の多段増幅光伝送シス
テムの構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to a sixth embodiment of the present invention.
【図14】図13の光増幅器の構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of the optical amplifier of FIG.
【図15】図14の光増幅器の変形例の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a modified example of the optical amplifier of FIG.
【図16】本発明の第7実施形態の多段増幅光伝送シス
テムの構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to a seventh embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第8実施形態の多段増幅光伝送シス
テムの構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to an eighth embodiment of the present invention.
【図18】図17の光増幅器の構成図である。18 is a configuration diagram of the optical amplifier of FIG.
【図19】図18の光増幅器の変形例の構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram of a modified example of the optical amplifier of FIG. 18;
【図20】本発明の第9実施形態の多段増幅光伝送シス
テムの構成図である。FIG. 20 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to a ninth embodiment of the present invention.
【図21】本発明の第10実施形態の多段増幅光伝送シ
ステムの構成図である。FIG. 21 is a configuration diagram of a multistage amplified optical transmission system according to a tenth embodiment of the present invention.
【図22】図21の光増幅器の構成図である。FIG. 22 is a configuration diagram of the optical amplifier of FIG. 21;
【図23】図21の光増幅器の作用の説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram of the operation of the optical amplifier in FIG. 21;
【図24】本発明の第11実施形態の多段増幅光伝送シ
ステムの構成図である。FIG. 24 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図25】図24の光増幅器の構成図である。FIG. 25 is a configuration diagram of the optical amplifier of FIG. 24;
【図26】本発明の第12実施形態の多段増幅光伝送シ
ステムの構成図である。FIG. 26 is a configuration diagram of a multi-stage amplified optical transmission system according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図27】図26の多段増幅光伝送システムの作用の説
明図である。FIG. 27 is an explanatory diagram of the operation of the multi-stage amplified optical transmission system of FIG. 26;
100,110,120…送信器、200,210,2
20…受信器、310,320,330,340,35
0,360,370,380…光増幅器、311,33
1,351,371…増幅用光ファイバ、312,33
2,352,372…励起部、313,333,35
3,373…入力光モニタ部、314,334,35
4,374…増幅情報入力部、315,335,35
5,375…増幅率調整部、335,355,375…
増幅情報出力部、316,337,357,377…光
アイソレータ、321,341,361,381…出力
光モニタ部、322,342,362,382…増幅率
微調整部、383…光分波器、384…光合波器、40
0…増幅管理部、510,520…光増幅器、511,
521…増幅用光ファイバ、512,522…励起部、
513,523…入力光モニタ部、514,524…出
力光モニタ部、515,525…パワーレベル情報入力
部、516,526…パワーレベル情報出力部、51
7,527…増幅率調整部、518,528…光アイソ
レータ、531…光分波器、532…光合波器、600
…光ADM、610…光分波器、520…光合波器、8
10,820…伝送用光ファイバ。100, 110, 120 ... transmitter, 200, 210, 2
20 ... Receiver, 310, 320, 330, 340, 35
0, 360, 370, 380... Optical amplifiers, 311, 33
1,351,371 ... Amplification optical fiber, 312,33
2,352,372 ... Exciting part, 313,333,35
3,373 ... input light monitor section, 314,334,35
4,374... Amplification information input section, 315, 335, 35
5,375... Amplification rate adjusting section, 335, 355, 375.
Amplified information output unit, 316, 337, 357, 377: optical isolator, 321, 341, 361, 381: output light monitor unit, 322, 342, 362, 382: amplification factor fine adjustment unit, 383: optical demultiplexer, 384 ... optical multiplexer, 40
0: amplification management unit, 510, 520: optical amplifier, 511,
521: optical fiber for amplification, 512, 522: excitation unit,
513, 523: input light monitor, 514, 524: output light monitor, 515, 525: power level information input, 516, 526: power level information output, 51
7, 527: Amplification ratio adjustment unit, 518, 528: Optical isolator, 532: Optical demultiplexer, 532: Optical multiplexer, 600
... optical ADM, 610 ... optical demultiplexer, 520 ... optical multiplexer, 8
10,820 ... Transmission optical fiber.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/18 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 10/18
Claims (25)
増幅器を順次介して受信器へ伝送する多段増幅光伝送シ
ステムであって、 前記複数の光増幅器の夫々は、 増幅特性として、励起光強度と入力光強度とに応じた信
号光の波長の入力光の増幅率、および、増幅率値と発生
雑音光のパワーレベルとの関係が既知の光増幅部と、 前記光増幅部に励起光を供給する励起部と、 入力光パワーレベルをモニタする入力光モニタ部と、 前記複数の光増幅器の増幅特性と前記複数の光増幅器間
の中継伝送路における伝送損失とに基づいて、指示され
た出力すべき光パワーレベルと、前記入力光モニタ部で
検出された入力光パワーレベルとに基づいて増幅率を決
定し、決定された増幅率に応じた前記励起部が供給する
励起光強度を調整する増幅率調整部とを備えることを特
徴とする多段増幅光伝送システム。1. A multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially, wherein each of the plurality of optical amplifiers has a pumping characteristic as an amplification characteristic. An amplification factor of the input light having a wavelength of the signal light corresponding to the light intensity and the input light intensity, and an optical amplification unit having a known relationship between the amplification factor value and the power level of the generated noise light, and the optical amplification unit is excited. A pumping unit that supplies light; an input light monitoring unit that monitors an input light power level; and an instruction based on amplification characteristics of the plurality of optical amplifiers and transmission loss in a relay transmission line between the plurality of optical amplifiers. Optical power level to be output and the input light power level detected by the input light monitor unit, determine an amplification factor, and determine the excitation light intensity supplied by the excitation unit according to the determined amplification factor. Amplification rate adjustment unit to adjust Multistage amplifier optical transmission system, characterized in that it comprises.
するべき光パワーレベルを指示するとともに、前記複数
の光増幅器の夫々から稼働中の増幅率に応じた情報を収
集し、前記複数の光増幅器の夫々の稼働中の増幅率に基
づいて、前記複数の光増幅器の夫々に新たに出力するべ
き光パワーレベルを算出し、算出された光パワーレベル
を前記複数の光増幅器の夫々に指示する増幅管理部を更
に備える、ことを特徴とする請求項1記載の多段増幅光
伝送システム。2. An optical power level to be initially output to each of the plurality of optical amplifiers, and information corresponding to an operating amplification factor is collected from each of the plurality of optical amplifiers, and the plurality of optical amplifiers are collected. Calculating an optical power level to be newly output to each of the plurality of optical amplifiers based on the operating amplification factors of the respective optical amplifiers, and instructing the calculated optical power level to each of the plurality of optical amplifiers; 2. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 1, further comprising an amplification management unit that performs the amplification.
ワーレベルは、前記光増幅器の夫々が出力する信号光成
分のパワーレベルが略一定となる、前記光増幅器の夫々
の出力光パワーレベルである、ことを特徴とする請求項
1記載の多段増幅光伝送システム。3. The optical power level to be output by each of the optical amplifiers is the output optical power level of each of the optical amplifiers at which the power level of the signal light component output by each of the optical amplifiers becomes substantially constant. 2. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 1, wherein:
ワーレベルは、前記光増幅器の夫々が出力する信号光成
分のパワーレベルが後段となるに従って増加する、前記
光増幅器の夫々の出力光パワーレベルである、ことを特
徴とする請求項1記載の多段増幅光伝送システム。4. The output power of each of the optical amplifiers, wherein the optical power level to be output by each of the optical amplifiers increases as the power level of the signal light component output by each of the optical amplifiers increases. 2. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 1, wherein the level is a level.
ャンネルを有し、 前記複数の光増幅器の夫々の増幅特性として、前記複数
の波長を含む波長範囲での増幅率の波長依存性の増幅率
依存性が更に既知であり、 前記増幅管理部は、前記増幅率の波長依存性の増幅率依
存性と前記複数の光増幅器の夫々の稼働中の増幅率とに
基づいて、最終段の光増幅器の出力光における前記信号
光の夫々の波長成分の光に関する、システムとしての利
得の依存性を低減する、前記複数の光増幅器の夫々の出
力するべき光パワーレベルを算出する、ことを特徴とす
る請求項2記載の多段増幅光伝送システム。5. The signal light has a plurality of transmission channels of different wavelengths, and the amplification characteristics of each of the plurality of optical amplifiers include amplification of wavelength dependence of an amplification factor in a wavelength range including the plurality of wavelengths. The amplification dependence is further known, and the amplification management unit is configured to determine the wavelength of the wavelength dependence of the amplification ratio and the operating amplification ratio of each of the plurality of optical amplifiers based on the amplification factor of the last stage. For the light of each wavelength component of the signal light in the output light of the amplifier, to reduce the dependence of the gain as a system, calculate the optical power level to be output of each of the plurality of optical amplifiers, The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 2.
光増幅器を順次介して受信器へ伝送する多段増幅光伝送
システムで使用される光増幅器であって、 励起光強度と入力光強度とに応じた信号光の波長の入力
光の増幅率、および、増幅率値と雑音光発生レベルとの
関係が既知の光増幅部と、 前記光増幅部に励起光を供給する励起部と、 入力光パワーレベルをモニタする入力光モニタ部と、 指示された出力すべき光パワーレベルに関するレベル情
報を入力する情報入力部と、 前記レベル情報と前記入力光モニタ部で検出された入力
光パワーレベルとに基づいて増幅率を決定し、決定され
た増幅率に応じた前記励起部が供給する励起光強度を調
整する励起光制御部と、 前記決定された増幅率に関する増幅率情報を出力する情
報出力部と、 を備えることを特徴とする光増幅器。6. An optical amplifier used in a multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially, comprising: an excitation light intensity and an input light intensity. The amplification factor of the input light having the wavelength of the signal light corresponding to the optical amplification unit, and a known relationship between the amplification factor value and the noise light generation level, an excitation unit that supplies excitation light to the optical amplification unit, An input light monitoring unit for monitoring an input light power level; an information input unit for inputting level information relating to a specified light power level to be output; and an input light power level detected by the level information and the input light monitoring unit And an excitation light control unit that adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit according to the determined amplification factor, and information that outputs amplification factor information related to the determined amplification factor. Output section and An optical amplifier, characterized in that to obtain.
する出力光モニタ部と、 前記増幅率調整部で決定された増幅率と前記出力光モニ
タ部で検出された出力光のレベルとに基づいて、前記励
起部が供給する励起光強度を微調整する励起光微調整部
とを更に備えることを特徴とする請求項6記載の光増幅
器。7. An output light monitor for monitoring a level of an output light of the optical amplifier, a gain determined by the gain adjuster and a level of the output light detected by the output light monitor. 7. The optical amplifier according to claim 6, further comprising: a pump light fine-adjustment unit that finely adjusts the intensity of the pump light supplied by the pump unit.
光増幅器を順次介して受信器へ伝送する多段増幅光伝送
システムであって、 初段光増幅器以外の後段増幅部の光増幅器は、 増幅特性として、励起光強度と入力光強度とに応じた信
号光の波長の入力光の増幅率、および、増幅率値と雑音
光発生レベルとの関係が既知の第1の光増幅部と、 前記第1の光増幅部に励起光を供給する、励起光強度が
制御可能な第1の励起部と、 入力光のパワーレベルをモニタする第1の入力光モニタ
部と、 前段の光増幅器の出力時における信号光のパワーレベル
と雑音光のパワーレベルとに関する入力レベル情報を受
信する増幅情報入力部と、 予め設定されたレベルダイアグラムに従った出力するべ
き信号光のパワーレベルと、前記入力光モニタ部で検出
された入力光のパワーレベルと、前記入力レベル情報と
に基づいて増幅率を決定し、決定した増幅率に応じた励
起光の供給を前記励起部に指示する第1の増幅率調整部
とを備えることを特徴とする多段増幅光伝送システム。8. A multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially, wherein the optical amplifier of a subsequent-stage amplifying unit other than the first-stage optical amplifier comprises: Amplification characteristics of the input light having a wavelength of the signal light corresponding to the excitation light intensity and the input light intensity, and a first optical amplification unit having a known relationship between the amplification factor value and the noise light generation level, A first pumping unit that supplies pumping light to the first optical amplifying unit and has a controllable pumping light intensity; a first input light monitoring unit that monitors a power level of input light; An amplification information input unit for receiving input level information relating to the power level of the signal light and the power level of the noise light at the time of output; the power level of the signal light to be output according to a preset level diagram; Detected by the monitor A first amplification factor adjustment unit that determines an amplification factor based on the power level of the input light obtained and the input level information, and instructs the excitation unit to supply excitation light according to the determined amplification factor. A multi-stage amplified optical transmission system, comprising:
部の光増幅器は、前記入力レベル情報と前記決定された
増幅率とに基づいて、出力時における信号光のパワーレ
ベルと雑音光のパワーレベルとに関する出力レベル情報
を生成して出力する第1の増幅情報出力部を更に備え
る、ことを特徴とする請求項8記載の多段増幅光伝送シ
ステム。9. The optical amplifier of the latter-stage optical amplifier other than the final-stage optical amplifier, based on the input level information and the determined amplification factor, outputs the power level of the signal light and the noise light at the time of output. 9. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 8, further comprising a first amplification information output unit that generates and outputs output level information related to a power level.
の増幅率、および、増幅率値と雑音光発生レベルとの関
係が既知の第2の光増幅部と、 前記第2の光増幅部に励起光を供給する、励起光強度が
制御可能な第2の励起部と、 入力光のパワーレベルをモニタする第2の入力光モニタ
部と、 前記レベルダイアグラムに従った出力するべき信号光の
パワーレベルと、前記入力光モニタ部で検出された入力
光のパワーレベルとに基づいて増幅率を決定し、決定し
た増幅率に応じた励起光の供給を前記励起部に指示する
第2の増幅率調整部と、 前記決定された増幅率とに基づいて、出力時における信
号光のパワーレベルと雑音光のパワーレベルとに関する
出力レベル情報を生成して出力する第2の増幅情報出力
部を更に備える、ことを特徴とする請求項8記載の多段
増幅光伝送システム。10. The first-stage optical amplifier, wherein amplification factors of a signal light wavelength corresponding to the pumping light intensity and a relationship between the amplification factor value and the noise light generation level are known as amplification characteristics. An optical amplifying unit, a second pumping unit that supplies pumping light to the second optical amplifying unit and has a controllable pumping light intensity, and a second input light monitoring unit that monitors a power level of the input light. Determining the amplification factor based on the power level of the signal light to be output according to the level diagram and the power level of the input light detected by the input light monitoring unit, and pumping light according to the determined amplification factor And a second amplification factor adjusting unit that instructs the pumping unit to supply the output signal, and output level information related to the power level of the signal light and the power level of the noise light at the time of output based on the determined amplification factor. Output the second amplified information Further comprising multistage amplifying optical transmission system according to claim 8, wherein the output unit.
を媒介する第1の伝送媒体と、 前記光増幅器間での前記レベル情報を担った信号の伝送
を媒介する、第2の伝送媒体とを更に備えることを特徴
とする請求項8記載の多段増幅光伝送システム。11. A first transmission medium that mediates transmission of the signal light between the optical amplifiers, and a second transmission medium that mediates transmission of the signal carrying the level information between the optical amplifiers. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 8, further comprising:
有し、前記レベル情報を担ったレベル情報光は、第1の
波長帯域とは共有波長の無い第2の波長帯域の波長を有
するとともに、前記光増幅器間での前記信号光と前記レ
ベル情報光との双方の伝送を媒介する光ファイバを更に
備える、ことを特徴とする請求項8記載の多段増幅光伝
送システム。12. The signal light has a wavelength in a first wavelength band, and the level information light carrying the level information has a wavelength in a second wavelength band that has no shared wavelength with the first wavelength band. 9. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 8, further comprising an optical fiber having transmission and transmitting both the signal light and the level information light between the optical amplifiers.
すべき信号光のパワーレベル値は、全て同一値であるこ
とを特徴とする請求項8記載の多段増幅光伝送システ
ム。13. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 8, wherein the power level values of the signal light to be output set in each of the optical amplifiers are all the same.
すべき信号光のパワーレベル値は、後段となるに従って
増加することを特徴とする請求項8記載の多段増幅光伝
送システム。14. The multi-stage amplifying optical transmission system according to claim 8, wherein the power level value of the signal light to be output, which is set for each of said optical amplifiers, increases in a later stage.
の光増幅器を順次介して受信器へ伝送する多段増幅光伝
送システムで使用される光増幅器であって、 励起光強度と入力光強度とに応じた信号光の波長の光の
増幅率、および、増幅率値と雑音光発生レベルとの関係
が既知の光増幅部と、 前記光増幅部に励起光を供給する、励起光強度が制御可
能な励起部と、 入力光のパワーレベルをモニタする入力光モニタ部と、 前段の光増幅器の出力時における信号光のパワーレベル
と雑音光のパワーレベルとに関する入力レベル情報を受
信する増幅情報入力部と、 指定された出力するべき信号光のパワーレベルと、前記
入力光モニタ部で検出された入力光のパワーレベルと、
前記入力レベル情報とに基づいて増幅率を決定し、決定
した増幅率に応じた励起光の供給を前記励起部に指示す
る増幅率調整部と、 前記入力レベル情報と前記決定された増幅率とに基づい
て、出力時における信号光のパワーレベルと雑音光のパ
ワーレベルとに関する出力レベル情報を生成して出力す
る増幅情報出力部とを備えることを特徴とする光増幅
器。15. An optical amplifier used in a multi-stage amplified optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially, comprising: an excitation light intensity and an input light intensity. The amplification factor of the light having the wavelength of the signal light according to the above, and the optical amplification unit having a known relationship between the amplification factor value and the noise light generation level, and the excitation light intensity for supplying the excitation light to the optical amplification unit. A controllable pumping unit, an input light monitoring unit that monitors the power level of the input light, and amplification information that receives input level information on the power level of the signal light and the power level of the noise light at the time of the output of the optical amplifier in the preceding stage. An input unit, a specified power level of the signal light to be output, and a power level of the input light detected by the input light monitoring unit;
An amplification factor is determined based on the input level information, an amplification factor adjustment unit that instructs the excitation unit to supply excitation light according to the determined amplification factor, and the input level information and the determined amplification factor And an amplification information output section for generating and outputting output level information on the power level of the signal light and the power level of the noise light at the time of output.
をモニタする出力光モニタ部と、 前記増幅率調整部で決定された増幅率と前記出力光モニ
タ部で検出された出力光のレベルとに基づいて、前記励
起部が供給する励起光強度を微調整する励起光微調整部
とを更に備えることを特徴とする請求項15記載の光増
幅器。16. An output light monitoring unit for monitoring a power level of output light of the optical amplifier; an amplification factor determined by the amplification factor adjustment unit; and an output light level detected by the output light monitoring unit. 16. The optical amplifier according to claim 15, further comprising: an excitation light fine-adjustment unit that finely adjusts the intensity of the excitation light supplied by the excitation unit based on the information.
光増幅器を順次介して受信器へ伝送する多段増幅光伝送
システムであって、 前記複数の光増幅器のうち最終段の光増幅器以外の光増
幅器それぞれは、 出力光パワーレベルをモニタする出力光モニタ部と、 前記出力光パワーレベルを表すパワーレベル情報を後段
の光増幅器に向けて出力するパワーレベル情報出力部
と、 を備え、 前記複数の光増幅器のうち初段の光増幅器以外の光増幅
器それぞれは、 供給された励起光の強度に応じた増幅率で前記信号光を
増幅する光増幅部と、 前記励起光を出力し前記光増幅部に供給する励起部と、 入力光パワーレベルをモニタする入力光モニタ部と、 前段の光増幅器から出力されたパワーレベル情報を入力
するパワーレベル情報入力部と、 前記パワーレベル情報入力部により入力された前記パワ
ーレベル情報が表す前記前段の光増幅器の出力光パワー
レベルと前記入力光パワーレベルとに基づいて、前記前
段の光増幅器から自段の光増幅器に到るまでの伝送経路
における伝送損失を求め、その伝送損失に基づいて前記
増幅率を決定し、その決定された増幅率に応じた強度の
励起光の供給を前記励起部に指示する増幅率調整部と、 を備える、ことを特徴とする多段増幅光伝送システム。17. A multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially, wherein the plurality of optical amplifiers are other than the last-stage optical amplifier. Each of the optical amplifiers includes: an output light monitoring unit that monitors an output light power level; and a power level information output unit that outputs power level information indicating the output light power level to a subsequent optical amplifier. Each of the optical amplifiers other than the first-stage optical amplifier among the optical amplifiers includes an optical amplifier that amplifies the signal light at an amplification factor according to the intensity of the supplied pump light, and an optical amplifier that outputs the pump light and outputs the pump light. An input light monitoring unit that monitors an input optical power level; a power level information input unit that receives power level information output from a previous-stage optical amplifier; Based on the output light power level of the preceding optical amplifier and the input light power level represented by the power level information input by the level information input unit, from the preceding optical amplifier to the own stage optical amplifier. Determine the transmission loss in the transmission path of the transmission path, determine the amplification factor based on the transmission loss, an amplification factor adjustment unit that instructs the excitation unit to supply the excitation light having an intensity corresponding to the determined amplification factor, A multi-stage amplified optical transmission system, comprising:
を媒介する第1の伝送媒体と、 前記光増幅器間での前記パワーレベル情報を担った信号
の伝送を媒介する第2の伝送媒体と、 を更に備えることを特徴とする請求項17記載の多段増
幅光伝送システム。18. A first transmission medium that mediates transmission of the signal light between the optical amplifiers, and a second transmission medium that mediates transmission of the signal carrying the power level information between the optical amplifiers. 18. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 17, further comprising:
を有し、前記パワーレベル情報は、第1の波長帯域とは
共有波長の無い第2の波長帯域の波長を有するパワーレ
ベル情報光に担われるとともに、 前記光増幅器間での前記信号光と前記パワーレベル情報
光との双方の伝送を媒介する光ファイバを更に備える、 ことを特徴とする請求項17記載の多段増幅光伝送シス
テム。19. The signal light has a wavelength in a first wavelength band, and the power level information is power level information having a wavelength in a second wavelength band that has no shared wavelength with the first wavelength band. The multi-stage amplifying optical transmission system according to claim 17, further comprising an optical fiber that is carried by light and mediates transmission of both the signal light and the power level information light between the optical amplifiers. .
記伝送損失に略等しい値に決定することを特徴とする請
求項17記載の多段増幅光伝送システム。20. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 17, wherein said amplification factor adjusting section determines said amplification factor to a value substantially equal to said transmission loss.
記伝送損失よりも大きな値に決定することを特徴とする
請求項17記載の多段増幅光伝送システム。21. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 17, wherein said amplification factor adjusting section determines said amplification factor to a value larger than said transmission loss.
ーレベルと所定の閾値とを大小比較し、前記入力光パワ
ーレベルが前記所定の閾値より小さいときに前記増幅率
を0に決定することを特徴とする請求項17記載の多段
増幅光伝送システム。22. The amplification factor adjusting section compares the input light power level with a predetermined threshold value, and determines the amplification factor to be 0 when the input light power level is smaller than the predetermined threshold value. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 17, wherein:
示する励起光の強度を更新する周期より長い周期であっ
て、前記伝送損失の変動に追従し得る周期で、前記増幅
率を更新決定することを特徴とする請求項17記載の多
段増幅光伝送システム。23. The amplification factor adjusting unit updates the amplification factor with a period longer than a period for updating the intensity of the pumping light instructed to the pumping unit and a period that can follow the fluctuation of the transmission loss. 18. The multi-stage amplified optical transmission system according to claim 17, wherein the decision is made.
光増幅器を順次介して受信器へ伝送する多段増幅光伝送
システムで使用される光増幅器であって、 出力光パワーレベルをモニタする出力光モニタ部と、 前記出力光パワーレベルを表すパワーレベル情報を後段
の光増幅器に向けて出力するパワーレベル情報出力部
と、 を備えることを特徴とする光増幅器。24. An optical amplifier used in a multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially, wherein the output monitors an output optical power level. An optical amplifier, comprising: an optical monitor unit; and a power level information output unit that outputs power level information indicating the output optical power level to a subsequent optical amplifier.
光増幅器を順次介して受信器へ伝送する多段増幅光伝送
システムで使用される光増幅器であって、 供給された励起光の強度に応じた増幅率で前記信号光を
増幅する光増幅部と、 前記励起光を出力し前記光増幅部に供給する励起部と、 入力光パワーレベルをモニタする入力光モニタ部と、 前段の光増幅器から出力されたパワーレベル情報を入力
するパワーレベル情報入力部と、 前記パワーレベル情報入力部により入力された前記パワ
ーレベル情報が表す前記前段の光増幅器の出力光パワー
レベルと前記入力光パワーレベルとに基づいて、前記前
段の光増幅器から自段の光増幅器に到るまでの伝送経路
における伝送損失を求め、その伝送損失に基づいて前記
増幅率を決定し、その決定された増幅率に応じた強度の
励起光の供給を前記励起部に指示する増幅率調整部と、
を備えることを特徴とする光増幅器。25. An optical amplifier used in a multi-stage amplifying optical transmission system for transmitting signal light output from a transmitter to a receiver via a plurality of optical amplifiers sequentially, wherein the intensity of the supplied pump light is An optical amplifier for amplifying the signal light at a corresponding amplification factor; an excitation unit for outputting the excitation light and supplying the same to the optical amplifier; an input optical monitor for monitoring an input optical power level; A power level information input unit for inputting power level information output from the power level information output unit, and an output light power level and an input light power level of the upstream optical amplifier represented by the power level information input by the power level information input unit. , A transmission loss in a transmission path from the previous-stage optical amplifier to the own-stage optical amplifier is determined, and the amplification factor is determined based on the transmission loss. The supply of the excitation light intensity corresponding to the amplification factor and the amplification factor adjustment section instructs the excitation portion,
An optical amplifier comprising:
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JP2006147660A (en) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical fiber amplifier |
JP2009004526A (en) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Fujitsu Ltd | Optical amplifier |
JP2013197777A (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Fujitsu Ltd | Optical transmission device |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP15700997A patent/JP3628482B2/en not_active Expired - Fee Related
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