專利名稱：具有分散補(bǔ)償功能的光傳輸裝置、以及分散補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有分散補(bǔ)償功能的光傳輸裝置及分散補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明在波長分配多路光傳輸系統(tǒng)中，有效補(bǔ)償作為光傳輸路徑的光纖的波長分散性的同時(shí)，在從中繼裝置升級(jí)到光分路插入裝置(OADMOptical Add Drop Multiplexer)之時(shí)，提供了可避免分散補(bǔ)償方法變更或調(diào)整的傳輸裝置的結(jié)構(gòu)以及分散補(bǔ)償方法。
作為光傳輸系統(tǒng)大容量化的裝置，已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用了使用一條光纖來傳輸波長不同的多個(gè)光信號(hào)的波長分配多路(WDMWavelengthDivision Multiplexing)傳輸系統(tǒng)。添加了氧化鉺的光纖放大器等的光纖放大器(以下，為光放大器)對(duì)于波長寬的頻帶，具有能夠一并放大多個(gè)光信號(hào)的特性。為此，通過組合WDM和光放大器，可以一并放大波長不同的多個(gè)光信號(hào)，從而可以以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的、大容量并且長距離傳輸。
但是，在作為傳輸路徑的光纖中，存在所謂隨著在光纖中傳輸?shù)牟ㄩL的不同傳輸速度不同的波長分散性，還存在所謂隨著在光纖中傳輸而信號(hào)波形惡化的問題。因此，通過引入具有與傳輸路徑的分散值相反的分散值的分散補(bǔ)償光纖，將其與傳輸路徑組合，可以降低由傳輸路徑的波長分散帶來的影響，通過該技術(shù)可以對(duì)惡化了的信號(hào)波形進(jìn)行整形。
近年來，根據(jù)以定向無線傳輸為代表的單純進(jìn)行2點(diǎn)之間通信的形式，對(duì)下列通信形式的要求日益提高在以總線型系統(tǒng)為代表的兩端的2個(gè)端點(diǎn)之間另外還設(shè)計(jì)多個(gè)分支、插入點(diǎn)，通過將光信號(hào)原樣進(jìn)行分支、插入而在多個(gè)地點(diǎn)之間進(jìn)行通信的總線型OADM形式，并且以環(huán)狀系統(tǒng)為代表，將多個(gè)地點(diǎn)連接成環(huán)狀形式，通過將光信號(hào)原樣進(jìn)行分支、插入從而在環(huán)路的多個(gè)地點(diǎn)之間進(jìn)行通信的環(huán)路形式OADM形式。
即使在這樣的OADM形式中，在實(shí)現(xiàn)良好傳輸特性方面，分散補(bǔ)償也是非常重要的課題，因此正期待比較簡(jiǎn)單、具有較好補(bǔ)償功能的分散補(bǔ)償技術(shù)。
以往，有關(guān)波長分配多路系統(tǒng)的分散補(bǔ)償方法，已經(jīng)公開了在使用光纖的中繼傳輸中，考慮自己相位調(diào)制效果影響的分散補(bǔ)償方法等(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。
(專利文獻(xiàn)1)特開平7-74699號(hào)公報(bào)(第4-5項(xiàng)、附圖1)如前所述的OADM形式的波長分配多路系統(tǒng)中，預(yù)料之后的通信需要，除了預(yù)先設(shè)置OADM裝置的情況之外，在系統(tǒng)初期導(dǎo)入時(shí)，構(gòu)筑定向無線傳輸系統(tǒng)，這樣根據(jù)通信需要的增加而追加OADM功能的系統(tǒng)升級(jí)方法在導(dǎo)入成本以及效率方面是有利的。此時(shí)，在追加了OADM功能的升級(jí)前后，對(duì)于追加了OADM功能之外的其他部位，希望不要進(jìn)行特別的變化或調(diào)整。
但是實(shí)際中，對(duì)伴隨由于追加OADM功能引起的光S/N下降的通信品質(zhì)的變差、或OADM功能追加時(shí)的系統(tǒng)衰減，以及由于分散補(bǔ)償方法的變更所引起的通信品質(zhì)變化等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)的影響都很大。
現(xiàn)有的波長分配多路系統(tǒng)中，對(duì)于定向無線傳輸系統(tǒng)的需要是支配性的，對(duì)于使用OADM裝置的總線型系統(tǒng)或關(guān)于環(huán)系統(tǒng)(日文リング上システム)的要求變得很大。但是，隨著近年通信話務(wù)量的增加或數(shù)據(jù)種類的增加，即使對(duì)于波長分配多路系統(tǒng)，也要求網(wǎng)絡(luò)的高效率化以及彈性(日文柔軟性)，由于追加OADM功能而造成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化也變得引人注目。特別地，具有與系統(tǒng)通信品質(zhì)緊密相關(guān)的分散補(bǔ)償方法的變化成為追加OADM功能過程中通信品質(zhì)劣化的主要原因，是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上最應(yīng)該注意的一個(gè)項(xiàng)目。
在上述文獻(xiàn)中記載的技術(shù)，通過使上述本身相位調(diào)制效果以及彼此相位調(diào)制效果等的非線性效果產(chǎn)生地點(diǎn)之后的總分散值變?yōu)榱悖Ｍ芙档陀捎诜蔷€性效果造成的波形惡化以及計(jì)時(shí)起伏。但是，該波長分散方法主要以適用于定向無線傳輸系統(tǒng)中的波長分配多路系統(tǒng)為中心記載的，而沒有記載有關(guān)具有OADM功能的波長分配多路系統(tǒng)以及對(duì)其的升級(jí)的內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種即使實(shí)施從定向無線傳輸系統(tǒng)到OADM系統(tǒng)的升級(jí)的情況下，可以在已有的裝置中不追加任何變化就實(shí)施穩(wěn)定分散補(bǔ)償?shù)姆稚⒀a(bǔ)償方法以及使用該方法的裝置。
該裝置構(gòu)成以下分散補(bǔ)償器來進(jìn)行分散補(bǔ)償在將由第1光傳輸路徑中接收到的波長分配多路光輸出到第2光傳輸路徑的光傳輸裝置中，補(bǔ)償所述波長分配多路光在從所述第1光傳輸路徑中的第1一定位置開始在該光傳輸裝置之間傳輸過程中所產(chǎn)生的波長分散的第1分散補(bǔ)償器，以及補(bǔ)償所述波長分配多路光在該光傳輸裝置與所述第2光傳輸路徑的第2一定位置之間傳輸中所產(chǎn)生的波長分散的第2分散補(bǔ)償器。
由此，在所述第1分散補(bǔ)償器和第2分散補(bǔ)償器之間，可以拆裝能實(shí)現(xiàn)OADM功能的分支插入單元，并且由于在其裝卸前后，不會(huì)對(duì)包含被分插信號(hào)的其它信號(hào)的傳輸特性產(chǎn)生影響，因此在從中繼裝置向OADM裝置的升級(jí)過程中可以抑制通信品質(zhì)的變化。


將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其中圖1是說明本發(fā)明第1實(shí)施例原理的圖。
圖2是說明本發(fā)明第1實(shí)施例的圖。
圖3是說明本發(fā)明第1實(shí)施例的圖。
圖4是說明本發(fā)明第2實(shí)施例原理的圖。
圖5是說明本發(fā)明第2實(shí)施例的圖。
圖6是說明本發(fā)明第2實(shí)施例的圖。
圖7是說明本發(fā)明第2實(shí)施例的圖。
圖8是說明本發(fā)明第2實(shí)施例詳細(xì)內(nèi)容的圖。
圖9是說明本發(fā)明第3實(shí)施例課題的圖。
圖10是說明本發(fā)明第3實(shí)施例課題的圖。
圖11是說明本發(fā)明第3實(shí)施例的圖。
圖12是說明本發(fā)明第3實(shí)施例詳細(xì)內(nèi)容的圖。
圖13是說明本發(fā)明第3實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1作為本發(fā)明的第1實(shí)施例，是說明波長分配多路系統(tǒng)中分散補(bǔ)償方法的基本原理的圖。發(fā)送端裝置110具有光發(fā)送器111和前置放大器112。在發(fā)送端裝置110中，實(shí)際上，光發(fā)送器111設(shè)置了從該發(fā)送裝置110輸出的波長分配多路光信號(hào)的波長分配多路數(shù)，以及設(shè)置了將從光發(fā)送器中輸出的各波長的光信號(hào)進(jìn)行波長分配多路的圖中沒有示出的波長分配多路單元。這些在下面說明中的其它實(shí)施例也是相同的。
從光發(fā)送器111中輸出的光信號(hào)由前置放大器112進(jìn)行放大，并輸入到作為傳輸路徑的光纖100-1中。為了補(bǔ)償在光纖100中途傳輸過程中失去的光強(qiáng)度，由中繼裝置120對(duì)衰減的光信號(hào)進(jìn)行放大，再次將其輸入到連接到其下游端的光纖100。
在該結(jié)構(gòu)中，通過裝載在與其后端相連的中繼裝置120上的分散補(bǔ)償器123來補(bǔ)償光纖100的波長分散。例如，通過裝載在中繼裝置120-1上的分散補(bǔ)償器123-1來補(bǔ)償光纖100-1的分散，通過裝載在中繼裝置120-2上的分散補(bǔ)償器123-2來補(bǔ)償光纖100-2的分散。
根據(jù)傳輸距離等所需的級(jí)數(shù)重復(fù)上述過程之后，光信號(hào)到達(dá)接收端裝置130。在接收端裝置130中，裝有后置放大器131、分散補(bǔ)償器132、以及光接收器133，到達(dá)的光信號(hào)由后置放大器131放大，用分散補(bǔ)償器132補(bǔ)償光纖100-3的分散之后，在光接收器133中將其接收。在接收端裝置130中，實(shí)際上，光接收器133設(shè)置了所述波長分配多路光信號(hào)的波長分配多路數(shù)，以及設(shè)置了用來分離各個(gè)波長光信號(hào)的圖中沒有示出的波長分離單元。這些在下面說明中的其它這里，在圖2中示出了具有使圖1的定向無線通信系統(tǒng)升級(jí)到OADM系統(tǒng)的情況下，OADM功能的中繼裝置200的結(jié)構(gòu)例子。對(duì)于具有分割為2部分的光放大器121以及122、以及裝載在其間的分散補(bǔ)償器123的升級(jí)以前的結(jié)構(gòu)，中繼裝置200還追加裝載有波長分支單元200以及波長插入單元201。
這里，與升級(jí)前的中繼裝置120相同，裝載分散補(bǔ)償器123以便補(bǔ)償連接在上游的光纖100的波長分散。波長分支單元200在220方向上將波長分支，取出被分離的一定波長頻帶的光信號(hào)210。波長插入單元201中在221方向上進(jìn)行波長插入，從而對(duì)一定波長頻帶的光信號(hào)211進(jìn)行波長分配多路。
這種情況，可以使從發(fā)送器101中發(fā)送出、通過升級(jí)了的中繼裝置120進(jìn)行分支后的波長頻帶的光信號(hào)210，和在該中繼裝置120中插入的波長頻帶的光信號(hào)211達(dá)到接收器133時(shí)的傳輸特性、以及通過該中繼裝置120到達(dá)接收器133時(shí)的傳輸特性為相同的傳輸特性。
圖3是使圖1的定向無線通信系統(tǒng)的中繼裝置120-1升級(jí)到具有OADM功能的裝置的情況下的結(jié)構(gòu)。接收到的波長分配多路光在光放大器121-1中被放大了傳輸路徑中的損失部分之后，通過升級(jí)了的中繼裝置120-1的分散補(bǔ)償器123-1來補(bǔ)償在傳送路徑100-1中產(chǎn)生的波長分散。在波長分支單元301中將來自經(jīng)過所述分散補(bǔ)償過的波長分配多路光的一定頻帶光信號(hào)分支，然后將其輸入到包含外部光接收器310等的裝置中。來自包含設(shè)置在外部并輸出一定頻帶光信號(hào)的光發(fā)送器311等的裝置的光信號(hào)，在波長插入單元302中被波長分配多路為所述波長分配多路光，在光放大器122-2中被放大，然后輸出到傳輸路徑100-2。
如上所述，通過對(duì)中繼裝置120實(shí)施簡(jiǎn)單的升級(jí)，不進(jìn)行其它裝置(發(fā)送端裝置110、中繼裝置120-2、接收端裝置130等)結(jié)構(gòu)的變化或特別的調(diào)整等，就能夠以使傳輸特性相同的形式追加OADM功能。
但是，如果發(fā)送端裝置110和接收端裝置130的傳輸距離變長，由于增加了設(shè)置在途中的中繼裝置120的設(shè)置級(jí)數(shù)，在各個(gè)中繼裝置中產(chǎn)生的噪聲和構(gòu)成傳輸路徑的光纖的非線性效果就會(huì)累加，從而限制了傳輸容量以及傳輸距離。
圖4是說明考慮了上述非線性效果情況下，本發(fā)明第2實(shí)施例中波長分散方法的圖。在傳輸路徑100-1中，在發(fā)送端裝置110上安裝用于補(bǔ)償從發(fā)送端裝置110到一定距離La400-1的波長分散的分散補(bǔ)償器113。另外，在中繼裝置120-1上安裝分散補(bǔ)償器125-1，用于補(bǔ)償傳輸路徑100-1中一定距離La400-1以后的波長分散以及傳輸路徑100-2中從發(fā)送端裝置120-1到一定距離Lb400-2的波長分散。
同樣地，安裝在中繼裝置120-2上的分散補(bǔ)償器125-2用于補(bǔ)償傳輸路徑100-2中一定距離Lb400-2以后的波長分散以及傳輸路徑100-3中到一定距離Lc400-3為止的波長分散。安裝裝載在接收端裝置130上的分散補(bǔ)償器135，以便補(bǔ)償傳輸路徑100-3中一定距離Lc400-3以后的波長分散。
上述各個(gè)一定距離La400-1、Lb400-2、Lc400-3任何一個(gè)都是光纖特性上大致唯一確定的量，為20km程度的值。作為這些一定距離的確定方法，有例如記載在上述專利文獻(xiàn)1中的方法。
補(bǔ)償使用這樣方法的光纖波長分散性的系統(tǒng)由于能夠減少非線性效果帶來的影響，伴隨著長距離，即使在光中繼裝置的級(jí)數(shù)變多的系統(tǒng)中，也可以構(gòu)造具有良好特性的系統(tǒng)。
這里，考慮使中繼裝置120升級(jí)為具有OADM功能的裝置的方法。如圖2以及圖3所示，僅在分散補(bǔ)償器123的后端追加波長分支單元301以及波長插入單元302的升級(jí)方法，在升級(jí)前后，不能使各光信號(hào)的傳輸特性變?yōu)橄嗤Ｆ湓蚴?，上述分散補(bǔ)償器123的補(bǔ)償量考慮了該中繼裝置前級(jí)光纖的一定距離以后的波長分散以及到后級(jí)光纖的一定距離的波長分散。由此，對(duì)在波長分支單元301中被分支的波長頻帶的光信號(hào)，實(shí)施了過剩的分散補(bǔ)償。對(duì)在波長插入單元302中插入的波長頻帶的光信號(hào)，對(duì)到該中繼裝置后級(jí)光纖的一定距離為止的波長分散不進(jìn)行補(bǔ)償。
因此，本發(fā)明將希望升級(jí)到預(yù)先具有OADM功能的裝置的中繼裝置120構(gòu)成為圖5所示的中繼裝置120-2。即，圖5中，在中繼裝置120-2中安裝2臺(tái)分散補(bǔ)償器500-2以及501-2。分散補(bǔ)償器500-2補(bǔ)償傳輸路徑100-2中一定距離Lb400-2以后(中繼裝置120-2側(cè))的波長分散，分散補(bǔ)償器501-2補(bǔ)償?shù)絺鬏斅窂?00-3中一定距離Lc400-3為止的波長分散。即，將圖4結(jié)構(gòu)的分散補(bǔ)償器125-2的功能構(gòu)成為可用2臺(tái)分散補(bǔ)償器500-2以及501-2進(jìn)行置換的結(jié)構(gòu)。因此，由于與圖4的結(jié)構(gòu)相同，可以減少非線性效果帶來的影響，因此，伴隨著距離的加長，即使在光中繼裝置的級(jí)數(shù)變多的系統(tǒng)中，也可以構(gòu)造具有良好特性的系統(tǒng)。
其次，說明將圖5結(jié)構(gòu)的光中繼裝置120-2升級(jí)為具有OADM功能的方法。如圖6所示，在中繼裝置120-2的分散補(bǔ)償器500和501之間追加波長分支單元601以及波長插入單元602。將中繼裝置120-2進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓δ芊指顝亩蛊淠K化以便能夠預(yù)先追加這樣的功能，設(shè)計(jì)追加模塊用的連接器，其后的升級(jí)操作就變得容易。
圖7示出了使用如圖6那樣被升級(jí)后的裝置120-2來實(shí)現(xiàn)OADM功能的傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。從傳輸路徑100-2接收到的波長分配多路光由光放大器121-2對(duì)光纖傳輸時(shí)的損耗進(jìn)行放大。被放大的波長分配多路光通過分散補(bǔ)償器500補(bǔ)償傳輸路徑100-2中一定距離Lb400-2以后的波長分散。分散補(bǔ)償后的波長分配多路光通過波長分支單元601提取出一定頻帶的光信號(hào)，并將其輸入到包含外部光接收器610等的裝置中。來自包含設(shè)置在外部并輸出一定頻帶光信號(hào)的光接收器611等的裝置的光信號(hào)在波長插入單元602中被波長分配多路為所述波長分配多路光，在光放大器122-2中放大，然后被輸出到傳輸路徑100-3。
如果如上所述構(gòu)成，從前級(jí)分散補(bǔ)償器500輸出的波長分配多路光由于對(duì)在輸入到升級(jí)后的中繼裝置120-2時(shí)帶有的波長分散全部進(jìn)行了補(bǔ)償，因此，通過波長分支單元601，用外部裝置接收到的光信號(hào)能夠作為相同分散補(bǔ)償完畢的良好特性的光信號(hào)來接收。由于通過后級(jí)的分散補(bǔ)償器501對(duì)于從光發(fā)送端611輸出的光信號(hào)補(bǔ)償了到光傳輸路徑100-3一定距離Lc400-3為止的波長分散，因此，通過接收端裝置130的分散補(bǔ)償器135補(bǔ)償一定距離Lc400-3以后的波長分散，因此，可以以波長分散全部被補(bǔ)償?shù)牧己锰匦杂晒饨邮掌?11接收光信號(hào)。
其次，說明消除在波長分支單元601以及波長插入單元602中產(chǎn)生的波長分散的方法。即使在光分支單元202以及光插入單元203中，對(duì)于通過的光信號(hào)以及分支的光信號(hào)、或插入的光信號(hào)，都存在產(chǎn)生波長分散的情況。這些是通過連接光纖、或使用的光放大器以及波長分支單元以及波長插入單元中使用的部件之間的匹配等所產(chǎn)生的。即使存在不易將這些裝置以及部件中產(chǎn)生的波長分散完全消除的情況，但是，通過設(shè)計(jì)各個(gè)光學(xué)部件的群延遲特性，可以利用一定值來調(diào)整分散量。但是，通過調(diào)整其它部位的波長分散以便補(bǔ)償某個(gè)部位中所產(chǎn)生的波長分散，可以存在補(bǔ)償整個(gè)波長分散的情況。
例如，在光分支單元601中，假設(shè)相對(duì)通信信號(hào)產(chǎn)生+D的波長分散，相對(duì)于分支信號(hào)產(chǎn)生+d的波長分散。這時(shí)，如果可以將與后級(jí)相連的波長插入單元602中的通過方向的波長分散調(diào)整為-D，則能夠使該升級(jí)的中繼裝置120-2通過方向的光信號(hào)的波長分散為零。
在圖中沒有示出的安裝在發(fā)送端裝置110上的波長分配多路器中，如果可以將用中繼裝置120-2中的波長分支單元601進(jìn)行分支的波長的光信號(hào)的波長分散調(diào)整為-d，則可以使相對(duì)于所述分支波長的光信號(hào)的波長分散為零。
圖8示出了圖6所示的升級(jí)后并安裝了OADM功能的光中繼裝置120的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例子。
前級(jí)的放大器121用波長分波器121-1從被波長分配多路的輸入光信號(hào)中提取出包含波長信息等的監(jiān)視控制信號(hào)(OSC光)，用光/電轉(zhuǎn)換單元121-2將所述監(jiān)視控制信號(hào)變換為電信號(hào)，然后輸入到控制單元121-10。通過波長分波器121-1的輸入波長分配多路光在功率分配器121-3中分離光功率，使用光/電轉(zhuǎn)換單元121-4變換為電信號(hào)，然后輸入到控制單元121-10。
同樣地，使用功率分配器121-8分離輸出光功率。使用光/電轉(zhuǎn)換單元121-9將分離的光功率變換為電信號(hào)，輸入到控制單元121-10。通過光合波單元(日文光合波部)121-5將來自驅(qū)動(dòng)用激光二極管121-6的驅(qū)動(dòng)光與波長分配多路光進(jìn)行合波，通過將其輸入到放大用摻雜光纖121-7中來放大波長分配多路光。
輸入端光纖121的控制單元121-10使用所述輸入信號(hào)的光功率以及輸出信號(hào)的光功率、或包含在OSC光中的波長數(shù)信息等、或來自后述的裝置控制單元800的控制信號(hào)等，控制驅(qū)動(dòng)用激光二極管121-6的驅(qū)動(dòng)功率，以便于在放大用摻雜光纖121-7中獲得最佳的增益。
同樣地，后級(jí)放大器122用波長分波器122-1分離光功率，使用光/電轉(zhuǎn)換單元122-2將其變換為電信號(hào)，然后輸入到控制單元122-10。并且使用功率分配器122-6分離輸出光功率。使用光/電轉(zhuǎn)換單元122-7將分離的光功率變換為電信號(hào)，輸入到控制單元122-10。通過光合波單元122-3將來自驅(qū)動(dòng)用激光二極管122-4的驅(qū)動(dòng)光與波長分配多路光進(jìn)行合波，通過放大用摻雜光纖122-5中來放大波長分配多路光。
控制單元122-10使用輸入信號(hào)的光功率以及輸出信號(hào)的光功率、或來自后述裝置控制單元800的控制信號(hào)等，控制驅(qū)動(dòng)用激光二極管122-4的驅(qū)動(dòng)功率，以便于在放大用摻雜光纖122-5中獲得最佳的增益。通過電/光轉(zhuǎn)換單元122-9，在波長合成器122-8中將來自裝置控制單元的控制信息、以及其它后級(jí)裝置中使用的控制信息與波長分配多路光進(jìn)行合成后輸出。
通過升級(jí)，在分散補(bǔ)償器500以及501之間追加的分支插入單元600使用功率分配器600-1來分離輸入光功率。使用光/電轉(zhuǎn)換單元600-2將被分離的光功率轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳送到控制單元600-11。同樣地，對(duì)于輸出光，使用功率分配器600-9來分離光功率。使用光電轉(zhuǎn)換單元600-10將被分離的光功率轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳送到控制單元600-11。
用波長分離單元600-3分離在該分支插入單元600中分支出頻帶的信號(hào)光，通過功率分配器600-4提取出分支信號(hào)的光功率，然后使用光電轉(zhuǎn)換單元600-8將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳送到控制單元600-11。
另一方面，自外部的由分支插入單元600插入的頻帶內(nèi)的信號(hào)光620通過功率分配器600-5，由波長分配多路單元600-7進(jìn)行合波。使用功率分配器600-5提取出插入信號(hào)620的光功率，用光/電轉(zhuǎn)換單元600-6將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后傳送給控制單元600-11。使來自前級(jí)放大器121、后級(jí)放大器122、分支插入單元600的監(jiān)視控制信號(hào)與裝置控制單元800之間進(jìn)行通信。
僅監(jiān)控光功率，由于不能判斷出是光功率不足，或，還是最初由于波長分配多路數(shù)少，因而觀測(cè)到的光功率較少，因此，通過輸入端放大器121，使用接收到的波長數(shù)(日文波長數(shù))信息，能夠執(zhí)行對(duì)于輸入端121的比較合適的放大功率的控制。到達(dá)輸出端放大器122的波長分配多路數(shù)根據(jù)到達(dá)輸入端121的波長數(shù)信息，使用在分支插入單元600中分支出的波長數(shù)和插入的波長數(shù)，在裝置控制單元800中進(jìn)行如下計(jì)算。
(公式1)(輸出端放大器的波長數(shù))＝(輸入端放大器的波長數(shù))-(被分支的波長數(shù))+(插入的波長數(shù))作為本發(fā)明的第3實(shí)施例，說明還具有補(bǔ)償增益偏差功能的分散補(bǔ)償方法。
圖9是說明在光放大器中產(chǎn)生的增益偏差的圖。由于在光放大器的增益中存在波長依賴性，因此，通過容納在波長分配多路光中的光信號(hào)的波長，存在在其光強(qiáng)度中產(chǎn)生波長之間偏差的情況。例如，在圖8中，如果比較容納在波長分配多路光中的光信號(hào)波長頻帶中心附近的波長902以及比它短的短波端的波長901，由于產(chǎn)生光強(qiáng)度偏差910，因此，波長901與波長902相比，信號(hào)強(qiáng)度變?nèi)?，該結(jié)果光SN惡化。
比波長902長的波長903，光強(qiáng)度變大，產(chǎn)生光強(qiáng)度偏差911。由此，波長903中比較多地受到光纖中非線性效果的影響。通過該現(xiàn)象，遍及容納在波長分配多路裝置中的所有波長，難于滿足均一的信號(hào)品質(zhì)。
圖10是說明為了降低圖9所示波長之間的增益偏差而進(jìn)行的增益偏差等效器的操作的圖。增益偏差等效器等效于上述波長之間的光強(qiáng)度偏差。如圖9所示，長波端的光強(qiáng)度大的情況(為右上方的特性時(shí))，為消除這種現(xiàn)象而進(jìn)行控制，以便于能夠得到如同1004以及1005那樣，長波端的光強(qiáng)度變小的特性。反之，短波端的光強(qiáng)度大的情況(為右下方的特性時(shí))，為消除這種現(xiàn)象而進(jìn)行控制，以便于能夠得到如同1002以及1003那樣，長波端的光強(qiáng)度變大的特性。另外，根據(jù)光纖中產(chǎn)生的光強(qiáng)度偏差的大小，使增益等效器的控制量如同1004以及1005那樣變化。
圖11示出了安裝有圖10中說明的增益偏差等效器的光放大器的一個(gè)例子。安裝增益偏差等效器1100-8等效于在放大用摻雜光纖1100-5中所產(chǎn)生的增益偏差。來自放大用摻雜光纖1100-5的輸出光在功率分配器1100-6中提取出光功率，通過光/電轉(zhuǎn)換器1100-7，向控制單元1100-9輸入輸出光的光功率信息。控制單元1100-9控制驅(qū)動(dòng)用激光二極管1100-4的輸出功率，以便于輸出光功率變?yōu)橐欢ㄖ?，通過激勵(lì)光合波單元1100-3合波為波長分配多路光，然后輸入到放大用摻雜光纖1100-5。
另一方面，根據(jù)來自控制單元1100-9的控制信號(hào)來控制增益偏差等效器1100-8。一般地，放大用摻雜光纖1100-5的增益偏差依賴于輸入光的功率。另外，與前述輸出光的光功率相同，使用功率分配器1100-1以及光/電轉(zhuǎn)換單元1100-2，可以觀測(cè)輸入光的光功率。因此，如果事先通過測(cè)定以及模擬等方法得到相對(duì)于輸入光功率的放大用摻雜光纖1100-5的增益偏差，將其存儲(chǔ)在控制單元1100-9內(nèi)部、圖中沒有示出的參數(shù)存儲(chǔ)單元等之中，則根據(jù)輸入光的光功率，可以自動(dòng)調(diào)整放大用摻雜光纖1100-5的增益偏差。
圖12是直接觀察放大用摻雜光纖中產(chǎn)生的增益偏差、帶有適用于對(duì)增益偏差等效器進(jìn)行控制的分支插入單元一個(gè)例子。該裝置與圖8相同，在輸入端帶有光放大器121，在其后級(jí)帶有分支插入單元600。光放大器121在其輸出端帶有增益等效器121-20。圖12在中心處示出了涉及增益等效器1100-10控制的部分，首先說明光放大器122內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及操作。
在分支插入單元600中，如前所述，安裝有相對(duì)于輸入信號(hào)的光功率檢測(cè)用光/電轉(zhuǎn)換單元600-2，以及相對(duì)于分支信號(hào)的光功率檢測(cè)用光/電轉(zhuǎn)換單元600-8。通過控制單元600-11將這些光功率通知裝置控制單元800。
在輸入端光放大器121中，通過監(jiān)視控制光分支濾光器121-1以及光/電轉(zhuǎn)換單元121-2，提取出包含于容納在波長分配多路光中的監(jiān)視控制光(OSC光)中的波長分配多路數(shù)信息，然后通過控制單元121-10通知裝置控制單元800。
裝置控制單元800將由上述分支插入單元600的光/電轉(zhuǎn)換單元600-2檢測(cè)出的輸入光功率除以來自輸入端光放大器121的波長分配多路數(shù)信息，可以檢測(cè)出整個(gè)波長分配多路光的平均光強(qiáng)度。例如，平均光強(qiáng)度相當(dāng)于圖9中心波長附近的光強(qiáng)度902。
如果該分支信號(hào)的頻帶為波長分配多路光的短波長一側(cè)，由分支插入單元600分支的光信號(hào)的光強(qiáng)度就相當(dāng)于例如圖9中的短波長一側(cè)的光強(qiáng)度901，如果分支信號(hào)的頻帶為波長分配多路光的長波長一側(cè)，光強(qiáng)度就相當(dāng)于長波長一側(cè)的光強(qiáng)度903。因此，裝置控制單元800使用自分支插入單元600的控制單元600-11輸入的上述各光強(qiáng)度信息，可以計(jì)算增益偏差910或911。
將上述增益偏差由裝置控制單元800通知給輸入端光放大器121的控制單元121-10，控制增益偏差等效器121-20以便于上述增益偏差為零。這樣，在容納在波長分配多路光中的整個(gè)波長的信號(hào)上，可以保證一樣的信號(hào)品質(zhì)。
圖13是說明在分支插入單元600中安裝增益偏差等效器600-30時(shí)的結(jié)構(gòu)例子的圖。在這樣的結(jié)構(gòu)中，與圖12的結(jié)構(gòu)相同，在裝置控制單元800中可以求出輸入到分支插入單元600中的波長分配多路光的增益偏差。
將上述增益偏差量由裝置控制單元800通知給分支插入單元600的控制單元600-110，控制增益偏差等效器600-30以便于上述增益偏差量為零。這樣，在容納在波長分配多路光中的整個(gè)波長的信號(hào)上，可以保證一樣的信號(hào)品質(zhì)。
根據(jù)上述的本發(fā)明，在安裝分插波長裝置(OADM)的波長分配多路系統(tǒng)中，對(duì)于容納在波長分配多路系統(tǒng)中的整個(gè)波長，不變更分散補(bǔ)償方法，也可以使安裝OADM裝置前后的通信品質(zhì)一致。
權(quán)利要求
1.一種放大由第1光傳輸路徑接收到的波長分配多路光然后輸出到第2光傳輸路徑的光傳輸裝置，其特征在于，包括放大所述波長分配多路光的光放大器；對(duì)所述波長分配多路光在從所述第1光傳輸路徑中的第1一定位置開始在該光傳輸裝置之間傳輸過程中所產(chǎn)生的波長分散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡?分散補(bǔ)償器；對(duì)所述波長分配多路光在該光傳輸裝置與所述第2光傳輸路徑的第2一定位置之間傳輸中所產(chǎn)生的波長分散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡?分散補(bǔ)償器。
2.如權(quán)利要求1中記載的光傳輸裝置，其特征在于，還具有分支插入單元，所述分支插入單元在所述第1分散補(bǔ)償器和所述第2補(bǔ)償器之間，其具有從所述波長分配多路光中分波出一定頻帶的光信號(hào)的波長分支單元，以及使一定頻帶的光信號(hào)合波到所述波長分配多路光的波長插入單元。
3.如權(quán)利要求2中記載的光傳輸裝置，其特征在于，所述分支插入單元可以拆裝。
4.如權(quán)利要求1-3中任一個(gè)記載的光傳輸裝置，其特征在于，所述光放大器由設(shè)置在所述第1光傳輸路徑和所述第1分散補(bǔ)償器之間的第1光放大器，和設(shè)置在所述第2分散補(bǔ)償器和所述第2光傳輸路徑之間的第2光放大器組成。
5.一種放大從第1光傳輸路徑接收到的波長分配多路光然后輸出到第2光傳輸路徑的光傳輸裝置，其特征在于，包括放大從所述第1光傳輸路徑接收到的波長分配多路光的光放大器；對(duì)從所述光放大器輸出的波長分配多路光在從所述第1光傳輸路徑中的第1一定位置開始在該光傳輸裝置之間傳輸過程中所產(chǎn)生的波長分散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡?分散補(bǔ)償器；分支插入單元，包含從自所述第1波長補(bǔ)償器輸出的波長分配多路光中分波出一定頻帶的光信號(hào)的波長分支單元，以及使一定頻帶的光信號(hào)合波到將所述一定頻帶光信號(hào)分波后的波長分配多路光中的波長插入單元；對(duì)從所述分支插入單元中輸出的波長分配多路光在該光傳輸裝置與所述第2光傳輸路徑的第2一定位置之間傳輸中所產(chǎn)生的波長分散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牡?分散補(bǔ)償器。
6.如權(quán)利要求5中記載的光傳輸裝置，其特征在于，所述光放大器包含補(bǔ)償該光放大器輸出信號(hào)波長間增益偏差的增益偏差補(bǔ)償單元。
7.如權(quán)利要求6中記載的光傳輸裝置，其特征在于，所述光放大器包含檢測(cè)出輸入到該光放大器中的波長分配多路光光功率的單元，使用針對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的該光放大器的輸入光功率的增益偏差特性來控制放置在所述光放大器中的增益偏差補(bǔ)償單元。
8.如權(quán)利要求6中記載的光傳輸裝置，其特征在于，所述光放大器包含從包括在所述波長分配多路光中的監(jiān)視控制信號(hào)中提取出所述波長分配多路光的波長分配多路數(shù)信息的單元，所述分支插入單元包含檢測(cè)輸入的波長分配多路光的光功率的單元，以及檢測(cè)出所述分支信號(hào)的光功率的單元，使用所述提取出的波長分配多路數(shù)信息、和所述檢測(cè)出的波長分配多路光光功率以及分支信號(hào)的光功率來求出輸入到所述分支插入單元中的波長分配多路光的波長間增益偏差，控制放置在所述光放大器中的增益偏差單元以便補(bǔ)償該波長間偏差。
9.如權(quán)利要求5中記載的光傳輸裝置，其特征在于，所述分支插入單元包含對(duì)到達(dá)該分支插入單元的輸入信號(hào)波長間的增益偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)脑鲆嫫钛a(bǔ)償單元。
10.如權(quán)利要求9中記載的光傳輸裝置，其特征在于，所述光放大器包含檢測(cè)輸入到該光放大器的波長分配多路光光功率的單元，使用針對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的該光放大器的輸入光功率的增益偏差特性來控制放置在所述分支插入單元中的增益偏差補(bǔ)償單元。
11.如權(quán)利要求9中記載的光傳輸裝置，其特征在于，所述光放大器包含從包括在所述波長分配多路光中的監(jiān)視控制信號(hào)中提取出所述波長分配多路光的波長分配多路數(shù)信息的單元；所述分支插入單元包含檢測(cè)輸入的波長分配多路光的光功率的單元，以及檢測(cè)出所述分支信號(hào)的光功率的裝置；使用所述提取出的波長分配多路光數(shù)、和所述檢測(cè)出的波長分配多路光光功率以及分支信號(hào)的光功率來求出輸入到所述分支插入單元中的波長分配多路光的波長間增益偏差，控制放置在所述分支插入單元中的增益偏差補(bǔ)償單元以便補(bǔ)償該波長間偏差。
12.一種從第1光傳輸路徑接收波長分配多路光然后輸出到第2光傳輸路徑的分散補(bǔ)償方法，其特征在于，放大從所述第1光傳輸路徑接收到的波長分配多路光；對(duì)所述放大的波長分配多路光在從所述第1光傳輸路徑中的第1一定位置開始到所述被接收到為止的傳輸過程中所產(chǎn)生的波長分散進(jìn)行補(bǔ)償；對(duì)來自從所述被分散補(bǔ)償過的波長分配多路光中的一定頻帶的光信號(hào)進(jìn)行分波；將一定頻帶的光信號(hào)合波在將所述一定頻帶的光信號(hào)分波的波長分配多路光中；對(duì)將所述一定頻帶的光信號(hào)合波的波長分配多路光到所述第2光傳輸路徑的第2一定位置為止的傳輸中所產(chǎn)生的波長分散進(jìn)行補(bǔ)償。
全文摘要
在安裝OADM裝置的波長分配多路系統(tǒng)中，用安裝在波長分配多路系統(tǒng)中的分支波長用分散補(bǔ)償器來補(bǔ)償傳輸路徑中的部分波長分散，用安裝在同樣波長分配多路系統(tǒng)中的插入波長用分散補(bǔ)償器來補(bǔ)償殘留的波長分散值。由此，對(duì)于在OADM裝置中被分支的信號(hào)，用作分支波長用分散補(bǔ)償器，對(duì)于插入的信號(hào)，用作插入波長用分散補(bǔ)償器。對(duì)于通過的信號(hào)，分支波長用分散補(bǔ)償器和插入波長用分散補(bǔ)償器都起作用。通過在系統(tǒng)升級(jí)前預(yù)先在光傳輸裝置中安裝該結(jié)構(gòu)的分散補(bǔ)償器，尤其在系統(tǒng)升級(jí)時(shí)不需要變更分散補(bǔ)償方法，并且可以抑制在升級(jí)前后通信品質(zhì)的變化。
文檔編號(hào)H04B10/16GK1534917SQ03155130
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日
發(fā)明者宇田哲也 申請(qǐng)人:日立通訊技術(shù)株式會(huì)社