波長復用傳輸系統的製作方法

2023-05-17 23:26:41 2

專利名稱：波長復用傳輸系統的製作方法
發明所屬技術領域本發明涉及一種使用波長復用傳輸技術傳輸波長不同的光信號的波長復用傳輸系統。
現有技術近年來，為了對應大容量數據通信的需要，高密度波長復用傳輸系統(以下稱為DWDM系統)的普及正在迅速地推進。
DWDM系統中，由於在1nm以下的狹小間隔中並列地傳輸多數信號光的波長，因此得到用來分離·抽取各光信號的波長分離裝置的透射特性在所希望的波長頻帶域外急劇地衰減。因此即使信號光的波長僅僅在從波長分離裝置的透射中心波長開始偏離的情況下，產生了過剩的損失。因此必須要高精度地控制從半導體雷射器輸出的光波長。因此在現有的波長復用傳輸系統中，控制傳輸的光信號波長以便於使之轉變為適合的波長。以下說明現有的波長控制技術中的具體例子。
圖22中示出了現有的波長復用傳輸系統的構成。在圖22中，現有的波長控制裝置具有從第1到第N(N是2以上的整數；以下相同)的發送裝置2211～221N；從第1到第N的控制裝置2221～222N；波長復用裝置223；光傳輸線路224；波長分離裝置225；第1到第N的接收接收裝置2261～226N。這裡，第1發送裝置221N具備數據信號源2201；電光變換裝置2202；分光裝置2203。另外，第1控制裝置2221具備光濾波器2204；光電轉換裝置2205；波長檢測裝置2206；波長控制裝置2207。另外，雖然圖示省略了，但是第k(k是從2到N的整數；以下相同)發送裝置221k和第k的控制裝置222k的構成，以每個第1發送裝置2211和第1控制裝置2221為標準。
以下說明圖22示意的現有的波長控制裝置的動作。從第1發送裝置2211到第N發送裝置221N，將適合傳輸的數據信號轉換為互相不同波長的光信號。第1控制裝置2221到第N控制裝置222N分別對應於第1發送裝置2211到第N發送裝置221N設置，控制從相對應的發送裝置輸出的光信號的波長。波長復用裝置223對從第1到第N發送裝置2211～221N輸出的從第1到第N的光信號進行波長復用。光傳輸線路224導出從波長復用裝置223輸出的光信號。波長分離裝置225具有N個輸出端子，具有分配給每個輸出端子彼此不同的最大透射率的波長頻帶，分離所述第1到第N光信號，從各輸出端子輸出。從第1接收裝置2261到第N接收裝置226N的接收裝置分別連接波長分離裝置225的各個輸出端子，將輸出光信號變換為電信號(數據信號)。
下面比較詳細地說明各發送裝置和控制裝置的操作。以下以說明第1發送裝置2211和第1控制裝置2221的操作為例，其它的發送裝置和控制裝置的操作也與以下相同。第1發送裝置2211中數據信號源2201產生適合傳輸的數據信號。電光轉換裝置2202將從數據信號源2201輸出的電信號轉換為光信號。分光裝置2203將從電光變換裝置2202輸出的光信號分光並向波長復用裝置223輸出，同時又輸出到第1控制裝置2221。
第1控制裝置2221中，光濾波器2204具有特定的透射性，透射從分光裝置2203輸出的光信號，向光電變換裝置2205輸出。光電變換裝置2205將從光濾波器輸出的光信號變換為電信號，向波長檢測裝置2206輸出。這裡，光濾波器2204作為預定的透射性具有唯一地對應於輸入光信號波長而改變透射率性質。也就是說，從光電變換裝置2205輸出信號電平依據輸入到光濾波器中的光信號的波長而變化。通過利用該性質，波長檢測裝置2206輸出波長信息。波長控制裝置2207基於從波長檢測裝置2206輸出的波長信息，以便於控制電光變換裝置2202從光電變換裝置2205輸出的電信號的電平變為特定值，。由此，將從第1發送裝置2211輸出的光信號調整成為特定的波長。
此外，作為現有的波長復用技術的另外的例子，說明有關特開平11-31859號公報中公開的波長控制裝置。圖23中示出了該波長控制裝置的構成。該波長控制裝置具有半導體雷射器231；隔絕光濾波器232；分光鏡233；光帶通濾波器濾波器234；光敏二極體235、236；輸出功率比計算裝置237；波長控制裝置238。從半導體雷射器231輸出的光，首先透射過大致具有圖24(a)所示的透射特性的隔絕光濾波器232，入射到分光鏡233上。分光鏡233透射入射光的一部分，反射剩餘的部分。分光鏡233的透射光用來進行信號傳輸，反射光用於以下說明的波長監控之中。從分光鏡233反射的光首先入射到具有圖24B所示透射特性的光帶通濾波器濾波器234上。光帶通濾波器濾波器的透射光入射到光敏二極體235上，反射光入射到光敏二極體236上。光敏二極體235的接收光電平的波長依存性由隔絕光濾波器232的透射率和光帶通濾波器濾波器234的透射率的積得到，成為如圖24D那樣。在另一方面，光敏二極體236的接收光電平的波長依存性由分割濾光器232的透射率和光帶通濾波器濾波器234的透射率的積得到，成為如圖24E那樣。光敏二極體235、236的輸出輸入到輸出功率比計算裝置237上。這裡，將從光敏二極體235的輸出電平設為A，將從光敏二極體236的輸出電平設為B。輸出功率比計算裝置237計算出輸出功率比(A-B)/(A+B)，作為波長監控信號輸出(參照圖24F)。波長控制裝置238控制雷射光源的發光波長，以便于波長監控信號成為預定值X。通過將該預定值X設定為與波長分離裝置的透射中心λ2相對應的值，從而能夠適當地控制半導體雷射器231的發光波長。
通過以上說明，現有的波長控制技術中，在每個發送裝置中具備用來控制輸出光信號的波長的光濾波器；光分路器和光電變換裝置(例如光敏二極體)；還有使用以上構成的波長鎖定器。由此，能夠高精度控制、穩定各個光信號波長。然而，因為這樣的光部件一般價格高，存在使得發送裝置的花費大幅度上升的問題。且在波長復用傳輸系統中，因為各發送裝置中必須每一個都使用高價的光設備，使得系統規模變大而明顯損失了系統整體經濟性能。
而且，光傳輸線路上設置的波長分離裝置(圖22的波長分離裝置225)具有由於環境溫度等而使得其透射特性變化的性質。但是在現有的波長復用傳輸系統中，波長控制裝置中並不考慮波長分離的性質。從而現有的波長復用傳輸系統即使由于波長分離裝置的透射特性變化，傳輸特性惡化，也不具有改善此的穩定裝置。特別的，使用波長鎖定器的情況下，特別設定目標波長而產生波長鎖定，波長的重設是困難的，因而改善波長復用傳輸系統中傳輸特性的惡化是困難的。
發明要解決的問題因此，本發明的目的是提供一種不新追加高價的光部件，而能夠光波長得到監控和控制的波長復用傳輸系統。而且，本發明的另外的目的是提供能夠比較靈活地穩定波長的波長復用傳輸系統。
為了解決上述至少一個問題，本發明採用以下的構成。另外，括號內的參考符號等是為了本發明理解而示意後述的實施形態的對應關係，其並不限定本發明的任何範圍。
解決問題的方案本發明的波長復用傳輸系統是使用波長復用技術傳輸不同波長的光信號的波長復用傳輸系統，具有發送裝置(111，101，2101，3101)；波長復用裝置(13，53)；光傳輸線路(21)；波長分離裝置(32，65)；控制信號產生裝置(303，105，62，79)；波長控制裝置(121)。發送裝置利用電光變換裝置(104，41)將監控信號復用到能傳送的合適數據信號上，基於該監控信號生成具有波長線性調頻脈衝的光信號。波長復用裝置將在發送裝置生成的光信號和與該光信號不同波長的另一光信號合併。光傳輸線路傳播由波長復用裝置合併的光信號。波長分離裝置為了接收數據信號，從傳輸光傳輸線路的光信號中分離由發送裝置所生成的光信號。控制信號產生裝置基於根據波長復用裝置或波長分離裝置的透射特性(圖2A和圖2B的虛線)，基於包含在提取所希望波長(λt)的光信號中的監控信號，產生控制信號。波長控制裝置基於控制信號控制從電光變換裝置輸出的光的波長。由此本發明的波長復用傳輸系統不用為波長控制專門設置光濾波器等高價光部件，由於利用波長復用傳輸系統中為傳輸數據信號本來必需的光設備(波長復用裝置和波長分離裝置)的透射特性進行波長控制，能夠大大地減低波長控制所需的花費。
並且，波長分離裝置(32)根據波長彼此分離並分別地輸出在光傳輸線路中傳輸的光信號，控制信號產生裝置(303)還可以基於包含在從波長分離裝置輸出的光信號中的監控信號，產生控制信號。
此外，波長分離裝置是從在前述光傳輸線路中傳輸的光信號內只提取所希望波長的光信號的波長選擇裝置(65)，控制信號產生裝置(62)特徵是基於包含在從前述的波長選擇裝置裝置輸出的光信號中的監控信號，產生控制信號，(

圖13)。
另外，波長復用裝置(53)具有隻透射各特定波長光信號的多個輸入埠和1個輸出埠，將從各輸入埠輸入的彼此不同的光信號作為波長復用從輸出埠輸出，控制信號產生裝置(62)可以基於從波長復用裝置(53)輸出的光信號中包含的監控信號，產生控制信號(圖14)。
另外，發送裝置(111)包含頻率復用數據信號和監控信號的頻率復用裝置(103)，基於頻率復用裝置的輸出直接調製電光變換裝置(104)的輸出光(圖1)。
另外，控制信號產生裝置(311)包含根據波長復用裝置或前述波長分離裝置的透射特性，將提取後的光信號變換為電信號的光電變換裝置(301)，以及從通過光電變換裝置變換的結果得到的電信號中提取監控信號的濾波器(302)，可以基於由濾波器提取的監控信號的電平產生控制信號(圖1)。
另外，控制信號產生裝置(311)可以進一步包含求出通過濾波器(302)提取的監控信號的電平和特定的基準電平(Pt)的差的差分檢測裝置(303)，基於差分檢測裝置的檢測結果產生控制信號(圖1)。
另外，差分檢測裝置(303)能夠重設基準電平(Pt)是可以的。由此，能夠相應於系統所放置的環境的變化而彈性地應對。
另外，電光變換裝置(41)的輸出光基於監控信號(102)被直接調製，發送裝置(1101)可以包含根據數據信號強度調製從電光變換裝置輸出的光的強度調製裝置(47)(圖6)。
另外，發送裝置(1101)包含反轉該監控信號的極性而輸出的極性反轉裝置(45)，強度調製裝置(47)通過將極性反轉裝置輸出信號的復用到數位訊號中的信號，強度調製從電光變換裝置(41)輸出的光是可以的(圖6)。由此，能夠減低光信號中的監控信號強度調製成分。
另外，在強度調製裝置的輸出光中，設定電光變換裝置(41)和強度調製裝置(47)的調製度以便於使由監控信號產生的強度調製成分(圖8B)和由極性反轉裝置的輸出信號產生的強度調製成分(圖8E)彼此相互抵消(圖8F)。由此光信號波長與波長分離裝置的中心波長一致的情況下，在發送端中檢測監控信號的電平變為0，能夠明確地檢測出波長是否一致。
另外，具備多組發送裝置(111)、控制信號產生裝置(311)和波長控制裝置(121)，波長復用裝置(13)具有僅僅可透射各個特定波長光信號的多個輸入埠和1個輸出埠，使從各輸入埠輸入的從多個發送裝置(111～11N)輸出的相互彼此不同的光信號波長復用並從輸出埠輸出，各發送裝置(111～11N)中，復用到數據信號中的監控信號的頻率相互不同，各控制信號產生裝置(311～31N)在分別對應的發送裝置(111～11N)中，將復用到數據信號中的監控信號所引起的強度調製成分提取，基於提取的該強度調製成分產生控制信號(圖1)。因此，由於在發送端全部地集中設置波長控制所必需的部件，因而易於維護。
另外，控制信號產生裝置(62)包含根據波長復用裝置或是波長分離裝置的透射特性提取所需波長後的光信號中，檢測由監控信號中引起的強度調製成分振幅的振幅檢測裝置(63)以及檢測此強度調製成分相位的相位檢測裝置(64)。將該振幅和相位作為控制信號輸出，波長控制裝置(121)根據上述的相位確定電光變換裝置(41)的輸出光波長的控制方向，而控制該輸出光波長以便上述的振幅為0(圖11)。由此，不須要追加高價的光部件，而能夠檢測控制方向。
另外，還具有分頻監控信號並輸出導頻信號的導頻信號源(48)。強度調製裝置(47)根據將數據信號的極性反轉裝置(45)的輸出信號以及導頻信號源(48)輸出信號的復用到數據信號中得到的信號，將電光變換裝置(41)輸出的光進行強度調製。控制信號產生裝置(3301)包含根據波長復用裝置或波長分離裝置(32)的透射特性將提取所需波長後的光信號變換為電信號的光電變換裝置(301)；從光電變換裝置輸出的電信號中提取出由監控信號引起的強度調製成分的第一帶通濾波器(71)；從電信號中提取導頻信號的第二帶通濾波器(72)；倍增由第二帶通濾波器所提取的導頻信號的頻率倍增裝置(73)；將通過第一帶通濾波器提取的強度調製成分和從頻率倍增裝置輸出的導頻信號相乘的乘法裝置(74)；提取乘法裝置的輸出信號的直流電平並作為控制信號輸出的低通濾波器(75)，波長控制裝置(121)控制電光變換裝置(41)的波長以便於從低通濾波器(75)中輸出的直流電平為0(圖16、圖17)。由此，優點是作為控制信號的反饋的信號僅僅1種。
另外，強度調製裝置(47)的輸出光中，設定電光變換裝置(41)和強度調製裝置的調製度以便於由監控信號引起的強度調製成分(圖19B)和由極性反轉裝置(45)輸出信號的強度調製成分(圖19E)僅僅一部分抵消合併(圖19F)，根據波長復用裝置(13)或波長分離裝置(32)的透射特性，在提取所需波長(λc)後的光信號中，控制電光變換裝置的輸出波長以便於由監控信號引起的強度調製成分的振幅為特定值X(圖21)。由此，作為控制信號反饋信號僅僅可以是1種，並且如果可以僅僅檢測出振幅，那麼能夠簡化其構成。
附圖的簡要說明結合附圖，從以下的詳細說明中可以使本發明的這些和其他目的、特徵、局面、效果更加明白。
圖1是示意涉及本發明第1實施形態的波長復用傳輸系統的結構的模塊圖；圖2A和圖2B是示意涉及第1實施形態的監控信號電平以及對應波長分離裝置32的1個輸出埠的透射率的波長依賴性的圖。
圖3是將沒有伴隨的波長線性調頻脈衝的信號監控信號使用情況下監控信號電平的波長依賴性示意圖；圖4A和圖4B是將涉及第1實施形態的數據信號和監控信號的頻率復用方法的例示圖；圖5是示出涉及第2實施形態的波長復用傳輸系統的結構模塊圖；圖6是示出涉及本發明的第3實施形態波長復用傳輸系統的結構的模塊圖；圖7A和圖7B是為說明波長分離裝置的透射特性和由波長分離裝置進行波長變化的強度變化的變換之間的關係圖；圖8A～圖8F是示出本發明第3實施形態中各部分的波形圖；圖9A和圖9B是示出本發明的第3實施形態中光信號波長的時間變化圖；圖10是示出本發明的第3實施形態中信號的頻率配置的圖；圖11是示出本發明的第3實施形態中接收裝置的結構模塊圖；圖12是示出本發明的第3實施形態中光波長和透射率微分信號的關係圖；圖13是示出本發明的第3實施形態的變形例的結構模塊圖；圖14是示出本發明的第4實施形態的構成的圖；圖15是示出本發明的第4實施形態中頻率配置的圖；圖16是示出本發明的第5實施形態的結構模塊圖；圖17是示出本發明的第5實施形態中接收裝置的結構模塊圖；圖18是示出本發明的第5實施形態中光波長和控制信號的關係圖；圖19A～圖19F是示出本發明的第6實施形態中各部分的波形圖；圖20是示出本發明的第6實施形態中光波長和控制信號振幅之間的關係圖；圖21是示出本發明的第6實施形態中光波長和控制信號之間的關係圖；圖22是示出現有的波長復用傳輸系統的結構模塊圖；圖23是示出現有的波長控制裝置的結構模塊圖；圖24A～圖24F是現有的波長控制裝置的各部分的特性示意圖。
具體實施方式
的說明以下參照附圖對本發明的各種實施形態進行說明。
(第1實施形態)對涉及本發明的第1實施形態的波長復用傳輸系統進行說明。
圖1是示意有關本發明第1實施形態的波長復用傳輸系統的結構的模塊圖。圖1中，該波長復用傳輸系統具有發送裝置1；光纖等的第1和第2光傳輸線路21和22；接收裝置3。並且，發送裝置1具有從第1到第N的發送裝置111～11N；從第1到第N的波長控制裝置121～12N；波長復用裝置13；波長分離裝置14；N個光電變換裝置151～15N。並且，接收裝置3具有從第1到第N的接收裝置311～31N；波長分離裝置32；N個電光變換裝置331～33N；波長復用裝置33。
且第1發送裝置111由數據信號源101、監控信號源102、頻率復用裝置103和電光變換裝置104構成。並且第1接收裝置311由光電變換裝置301、濾波器302和差分檢測裝置303構成。並且圖中並未示出的第k(k是從2到N的整數；以下相同)個發送裝置11k和第k個接收裝置31k的構成，分別以第1發送裝置111和第1接收裝置311為準。
以下說明此波長復用傳輸系統的操作。首先說明第1發送裝置111的操作。第1發送裝置111將適合傳輸的數據信號和特定頻率的監控信號進行頻率復用，變換為光調製信號輸出。具體地，數據信號源101輸出適合傳輸的數據信號。監控信號源102輸出作為監控信號的特定頻率的正弦波。並且對於監控信號的頻率，在後面圖4A和圖4B中進行敘述。頻率復用裝置103將從信號源101輸出的數據信號和從監控信號源輸出的監控信號進行頻率復用。電光變換裝置104將從頻率復用裝置103輸出的電信號變換為光調製信號並輸出。這裡，電光變換裝置104例如將半導體源光器作為光源，通過由頻率復用信號調製引入電流並輸出光調製信號的直接調製方式產生具有波長線性調頻脈衝量(伴隨光調製波長的不穩定)的光調製信號。由此，發送裝置111能夠將復用數據信號和監控信號的電信號變換為光信號並輸出。
並且第k發送裝置的操作與第1發送裝置是相同的。這裡從第1到第N發送裝置111～11N輸出相互不同波長的光信號。波長復用裝置13將從第1到第N發送裝置111～11N分別輸出的從第1到第N的下行光信號進行波長復用。第1光傳輸線路21傳輸由波長復用裝置波長13復用的光信號。波長分離裝置32具有N個輸出埠，每個輸出埠提供最大透射率，具有多個不同的波長通過頻帶。從而波長分離裝置32波長分離輸入的光信號，從各個輸出埠輸出從第1到第N下行光信號。從第1到第N接收裝置311～31N分別連接著波長分離裝置32的N個輸出埠。從第1到第N下行光信號分別向從第1到第N接收裝置311～31N輸入。
接著，以第1接收裝置為例說明從第1到第N接收裝置311～31N的操作。光電變換裝置301將從波長分離裝置32輸入的第1下行光信號變換為電信號。濾波器302從光電變換裝置301輸出的電信號提取監控信號。也就是濾波器302具有透射監控信號，而不使數據信號透射的特性。而且與監控信號復用傳輸的數據信號由電光變換裝置301通過圖中未示的數據信號提取濾波器，向接收裝置或者外部的數據信號處理裝置輸出。差分檢測裝置303將從濾波器302輸入的監控信號的信號電平和預定的特定的基準電平相比較，據此檢測所需波長和實際接收波光信號的波長差分波長。這裡，所需波長是作為控制目標的預定波長。所需波長最好是波長分離裝置32中作為保持最大值的波長，例如在第1接收裝置的差分檢測裝置303中的所需波長最好是作為第1光信號中波長分離裝置32所提供最大透射率的波長。而且實際接收的波長稱作從波長分離裝置32輸出光信號的波長。以下詳細說明差分檢測裝置303中差分檢測方法。
首先，說明本發明的差分檢測方法中使用的監控信號水平的性質。圖2A和圖2B是涉及第1實施形態監控信號電平和波長分離裝置32的1個輸出埠對應的透射率的波長依賴性的示意圖。圖2A以及圖2B中，虛線表示波長分離裝置32的透射率波長依賴性。圖2A和圖2B中具有例如波長λt中提供最大透射率特性。從而波長λt成為上述所需波長。在另一方面，實線示意由濾波器302提取的監控信號的功率電平的波長依賴性。
如圖2A和圖2B提供了監控信號的電平最大值的波長(圖2A中所示λ，)與提供波長分離裝置32的最大透射率的所需波長λt之間有偏離。為此監控信號電平具有在所需波長λt附近範圍中單調增加(圖2A)或者是單調減少(圖2B)性質。以上的現象中，在文獻(生島他，《使用直接調製方式的WDM/SCM波長復用傳輸系統中光設備所需性能的研究》，電子信息通信學會信學技術報，OCS99-63(1999-09))中有詳細的說明。
上述的監控信號電平的波長依賴性是通過根據波長分離裝置32的透射率的波長依賴性、監控信號的頻率以及光信號中的光頻率調製量(波長線性調頻脈衝量)計算或者檢測所預先知道的特性。而且光信號中波長線性調頻脈衝的特性根據適用的光電變換裝置(圖1中光電變換裝置104)決定，不管是否具有圖2A和圖2B的任何一個特性也是已知的。由此，上利用所述的監控信號電平的波長依賴性這種性質，能夠檢測出上述差分。
圖2A中監控信號電平對對應所需波長λt的基準電平Pt僅僅增加ΔP的情況下，可知光信號波長相對於所需波長λt為僅在Δλ長波長方向偏位的波長。相反的，在監控信號電平相對應於基準電平Pt僅僅減少ΔP的情況下，可知光信號波長相對於所需波長λt為僅在Δλ短波長方向偏位的波長。通過以上，基於圖2A和圖2B中示意關係，根據檢測出由濾波器302提取的監控信號電平和預定基準電平信號Pt的差分，能夠容易地檢測所需波長λt和實際的光信號的差分。
這裡差分檢測器303中基準電平Pt通過下式給出(以下，此式稱為式1)。 這裡，ΔF是從電光變換裝置104輸出光信號的波長線性調頻脈衝量；Zo是光電變換裝置301的輸入阻抗；η是光電變換裝置301的變換效率；Po是輸入到光電變換裝置301光信號的功率，m是監控信號的光調製度，T是波長分離裝置32的透射率，λ是光信號的波長；c是光速；ΔIb是光電變換裝置的閾值上偏置電流，φ是光信號中強度調製成分和光頻率調製成分間的相位差。
如上所述，第1接收裝置311檢測所需波長和實際波長的差分波長。並且第k接收裝置31k的操作與第1接收裝置311相同。將從第1到第N接收裝置311～31N檢測差分值信息向電光變換裝置331輸出。
回到圖1中所示的波長復用傳輸系統的操作說明，電光變換裝置331～33N將分別從第1到第N接收裝置311～31N輸出的，包含以上差分值的信息電信號變換為光信號。這裡N個從電光變換裝置331～33N輸出的從第1到第N上行信號具有相互不同的波長。波長復用裝置33波長復用從第1到第N上行光信號。波長復用的光信號通過第2光傳輸線路22向發送裝置的波長分離裝置14輸入。波長分離裝置14波長分離輸入的光信號，將第1到第N的上行光信號從各個埠輸出。N個光電轉換裝置151～15N分別連接波長分離裝置14的輸出埠，從第1到第N的上行光信號分別輸入到N個光電變換裝置15中。光電變換裝置151將輸入光信號變換為電信號，向波長控制裝置121輸出。並且，其它的光電變換裝置152～15N的操作與光電變換裝置151相同。
第1波長控制裝置121基於包含在輸入電信號中的差分值信息，控制電光變換裝置104。也就是第1波長控制裝置121調整從電光變換裝置104輸出的光信號的波長以便於將從差分檢測器303輸出的電信號的電平成為特定值，使特定的波長穩定化。
如上所述，按照第1實施形態，在波長復用傳輸系統中為利用傳輸發送數據而使用的波長分離裝置的透射率特性進行波長控制，由於而不用設置用于波長控制的專門的光濾波器，可以通過較為經濟的系統構成進行波長控制。並且，由於檢測通過波長分離裝置後的光信號波長，即使受到波長分離裝置的波長依賴性的影響能夠考慮到進行波長控制。從而，能夠提供一種比較穩定的好的波長復用傳輸系統。
而且，本實施形態中因為監控信號是正弦波信號，電光變換裝置104的輸出光中產生由監控信號引起的波起的線性調頻脈衝，其結果是，如圖2A和圖2B所示，在提供監控信號電平的最大值的波長(圖2A的λ』)和提供波長分離裝置32的最大透射率的波長之間產生偏離。根據產生如此的偏離，能夠容易地檢測差分波長。然而，假設使用替代正弦波信號的將不使得電光變換裝置104的輸出光中產生波長線性調頻脈衝信號作為監控信號的情況下，在前述的式1中如果ΔF＝0，不產生上述的偏離，監控信號的電平的波長依賴性是由圖3中所示的實線的特性(並且，圖3的虛線表示波長分離裝置32的透射率的波長依賴性)。由此不產生偏離的情況下，即使檢測出數據信號的電平是Pt』-ΔPt』。光信號的波長從λt僅在長波側有Δλ的位移，在短波側位移的判斷是困難的。因而，從該檢測結果中難於正確地檢測差出分波長。
另一方面，如圖2A和圖2B中所示，本實施形態中監控信號電平的波長依賴性的曲線圖，因為產生上述偏離，能夠容易地決定光信號的波長。而且，能夠作為監控信號所利用的信號並不限定於正弦信號。一般的能夠利用振幅的時間變化為一定的信號作為監控信號。例如，如果振幅的時間是一定的，能夠利用三角波或方波作為監控信號。進一步也能夠利用由多個正弦波組成信號作為監控信號。
並且，頻率復用裝置103中數據信號和監控信號的頻率復用方法通過任何一個都是可以的。圖4A和圖4B是示出了涉及第1實施形態數據信號和監控信號頻率復用方法例子的圖。頻率復用方法可以是例如如圖4B的在數據信號的頻帶中將監控信號進行頻率復用。或者是如圖4A，在數據信號的頻帶外的進行頻率復用方法。上述方法可以根據對數據信號和監控信號要求的信號品質和光傳輸裝置的結構等各設備的性能來選擇出不同的方法。一般而言，為了降低監控信號帶給數據信號的影響，如圖4A頻率復用是較好的。
如上所述，根據第1實施形態，不用為了波長控制專門設置光濾波器等高價的部件，利用波長復用傳輸系統中，利用傳輸數據本來所必需的波長分離裝置32的透射特性進行波長控制，因此能夠大大地減低涉及波長控制的費用。
(第2實施形態)下面，說明涉及第2實施形態的波長復用傳輸系統。圖5是示出涉及第2實施形態的波長復用傳輸系統的構成的模塊圖。並且圖5中，有關與第1實施例執行相同操作的部分添加相同的標記，並省去對其的說明。圖5中，該波長復用傳輸系統具有發送裝置1；第1和第2光傳輸線路21和22；接收裝置3。另外，發送裝置1具有從第1到第N發送裝置111～11N；從第1到第N的波長調整裝置161～16N；波長復用裝置13；波長分離裝置14；N個光電變換裝置151～15N。另外，接收裝置3具有從第1到第N接收裝置361～36N；波長分離裝置32；N個電光變換裝置331～33N；波長復用裝置33。
從第1到第N發送裝置111～11N與圖1有相同的結構。第1波長調整裝置161由差分檢測裝置105和波長控制裝置106構成。另外，第1接收裝置361由光電變換裝置301和濾波器302構成。另外，圖中沒有示出第k波長調整裝置16k和第k接收裝置36k的構成，分別以第1波長調整161和第1接收裝置361為基準。
以下說明涉及第2實施形態的波長復用傳輸系統的操作。而且，如以上所述，如涉及執行與第1實施形態相同操作，其說明將簡略。第1發送裝置111頻率復用能傳輸數據信號和特定頻率的監控信號，並轉換為光調製信號輸出。波長復用裝置13從第1到第N發送裝置111～11N輸出，波長復用從第1到第N的下行信號。第1光傳輸線路21傳輸由波長復用裝置13波長復用的光信號。波長分離裝置32波長分離通過第1光傳輸線路21傳輸的光調製信號。向各個從第1到第N接收裝置361～36N輸出第1到第N下行光信號。
第1接收裝置361中光電變換裝置301將從波長分離裝置32輸入的第1光信號變換為電信號。濾波器302從由光電變換裝置301變換的電信號中提取監控信號，並輸出監控信號。
電光變換裝置331～33N將各個從第1到第N接收裝置361～36N輸出的作為監控信號的電信號變換為光信號。波長復用裝置33波長復用從電光變換裝置331～33N輸出的從第1到第N上行光信號。波長復用的上行光信號通過第2光傳輸線路22輸入到發送裝置1的波長分離裝置14。波長分離裝置14波長分離輸入的光信號，從各個輸出埠輸出從第1到第N上行光信號。從第1到第N上行光信號分別輸入到N個光電變換裝置151～15N中。光電變換裝置151～15N將各個輸入的光信號變換為電信號，向第1到第N波長調整裝置161～16N輸出。
第1波長調整裝置161中的差分檢測裝置105與圖1所示差分檢測裝置303相同。也就是差分檢測裝置105將輸入的監控信號的信號電平和預先設定特定的基準電平相比較，由此檢測所需波長和實際接收監控信號的波長的差分波長。波長控制裝置106基於從差分檢測裝置105輸出的差分值的信息，調整從電光變換裝置104輸出的光信號的波長以便於從差分檢測裝置105輸出的電信號的電平成為特定值，使特定的波長穩定化。
如以上按照第2實施形態，將差分檢測裝置105設置在發送裝置端。從而能夠在發送端變更差分檢測裝置中預先設定的基準電平Pt。如圖5所示的波長復用傳輸系統由控制局(發送裝置)和終端(接收裝置)構成的情況，如果按照第2實施形態的構成，能夠不由終端而在控制局端變更基準電平，因而可以容易地進行變更。
並且上述的第1和第2實施形態中，差分檢測裝置將表示波長的差分值的信息作為波長信息輸出，且其它實施形態中，輸出表示波長的原來值的信息也是可以的。也就是差分檢測裝置可以如圖2A和圖2B所示輸出Δλ值，也可以輸出λt+Δλ。並且，即使在輸出的波長原來值的情況中，與輸出差分值的情況相同，能夠使得波長控制裝置控制電光變換裝置。
另外，在上述第1和第2實施形態中，上行通信(從接收裝置端到發送裝置端的通信)時，是根據波長復用而進行通信。這樣，在其他的實施例中，上行通信線路如其中的哪一個都是可以的。例如可以由頻率復用從第1到第N接收裝置311～31N輸出的電信號，變換為光信號是可以的。不過此情況從第1到第N發送裝置111～11N中必須將使用的監控信號設定為各個相互不同的頻率。另外，並不限定於通信線路由光通信進行，上行通信方法也可以是無線通信等。
(第3實施形態)圖6是示出了涉及本發明的第3實施形態的波長復用傳輸系統構成的模塊圖。此波長復用傳輸系統具有N個發送裝置1101～110N；波長復用裝置13；光傳輸線路21；波長分離裝置32；N個接收裝置1301～130N。發送裝置1101包括半導體雷射器41；波長控制裝置121；監控信號源102；電流源44；極性反轉裝置45；復用裝置46；強度調製裝置47。接收裝置1301包括光電變換裝置301；控制信號產生裝置62。
下面參照圖6說明本實施形態各部分的功能。
半導體雷射器41輸出光。波長控制裝置121根據輸入控制信號控制從半導體雷射器41輸出的光信號的中心波長λ0。監控信號源102輸出的作為監控信號的正弦信號。電流源44將從監控102輸出的正弦信號和特定的偏置值的重疊電流供給半導體雷射器41。極性反轉裝置45使得從監控信號源102輸出的正弦信號的極性進行反轉。並且作為極性反轉裝置45不介意使用使相位180°反轉的相位轉換器。復用裝置46復用由極性反轉裝置極性反轉的正弦波信號和數據信號。強度調製裝置47根據復用裝置46輸出的信號對半導體雷射器41輸出的光進行強度調製。此時，使半導體雷射器41和各個強度調製47的由正弦波信號引起強度調製成分的振幅一致。發送裝置1102～110N具有與發送裝置1101相同的構成·功能，此發送裝置1101～110N輸出相互不同波長的光信號。
波長復用裝置13波長復用從發送裝置1101～110N輸出的光信號。從波長復用裝置13輸出的波長復用光信號通過光纖等光傳輸線路21向波長分離裝置32輸入。波長分離裝置32將波長復用光信號在每個波長信道分離。分別向接收裝置1301～130N輸出。
光電變換裝置301將由波長分離裝置32波長分離的光信號變換為電信號。控制信號產生裝置62從光電變換裝置301輸出的電信號中檢測出所述正弦波信號(監控信號)(比較正確的說法是檢測由正弦波信號引起的強度調製成分)。接收裝置1302～130N中輸入相互不同波長的光信號。
接著，說明本發明的波長復用傳輸系統的基本原理。
考慮在某個輸出埠中具有如圖7A所示的透射特性的波長分離裝置中透射光信號的情況。由此光信號的波長用以λ0作為中心的正弦波調製時，也就是波長的時間變化由下述的式2表示時，如果波長分離裝置的透射中心波長λc和光信號的中心波長λ0產生偏差，將光信號的波長變化轉換為強度變化。
λ＝λ0+Δλ＝λ0+Acos(2πft)…………(式2)
其能夠由以下進行說明。波長分離裝置的透射特性能夠由波長λ0作為中心如以下式3中展開。T=T(0)+dTd|=0+]]>…………(式3)由此，向波長分離裝置中輸入的在前的光信號功率為Pin時，波長分離裝置透射光信號功率Pout可通過下述式4求得。Pout=TPin=T(0)Pin+dTd|=0PinAcos(2ft)+]]>……………(式4)式4的第2項在波長分離裝置透射後光信號中存在與波長變化相同的頻率的強度調製成分，體現為其振幅與波長分離裝置的透射率的1階微分成分成比例。
具有如圖7A所示的特性的波長分離裝置的1階微分成分在圖7B中顯示。在波長分離裝置的透射特性相對於透射中心波長λc對稱的情況下，透射中心波長λc中透射率的1階微分為0。因而由正弦波調製預先光信號的波長時，檢測出波長分離裝置透射後與此正弦波相同頻率的強度調製成分，如果控制光信號的中心波長λ0以便於該振幅成為0，能夠使光信號的中心波長λ0和波長分離裝置透射中心波長λc一致。
下面，參照圖面說明各模塊中的信號形態。從監控信號源102輸出的信號波形在圖8A中表示時，半導體雷射器41的輸出光如圖8B進行強度調製，其時間變化為如圖9A所示。但是在以下所述中，伴隨向半導體雷射器41注入的電流量的增加的變化波長向長波長方變化，同時假設強度調製成分和波長調製成分之間沒有相位差。
在另一方面，如圖8C所示，從極性反轉裝置45輸出的信號的波形圖將圖8A的波形反轉，圖8D所示，由現有傳輸數據和復用的數據，向強度調製裝置47輸入信號的波形如圖8E所示。使用該信號調製從半導體雷射器41的輸出光時，消除由正弦信號產生的強度調製成分，如圖8F所示，僅僅數據的殘留強度調製成分。另一方面，有關波長信息，為了強度調製裝置47不受影響，如圖9B所示，仍然殘留半導體雷射器41提供的波長變化。通過以上的順序，得到由正弦波調製波長的光信號。
波長分離裝置32在各個輸出埠具有如圖7所示的透射特性，在光信號的中心波長λ0和波長分離裝置λc偏離的情況下，具有與正弦波相同的頻率，振幅產生與透射率的1階微分成分成比例的強度調製成分(發下稱為透射率微分信號)。而且，正弦波信號和數據信號的頻率配置如果設定為如圖10所示的正弦波信號的頻率為非常低的頻率(或者是高頻)，其能夠在接收端使用濾波器(在圖6中圖未示)去除，能夠不對接收數據產生影響。
控制信號產生裝置62如圖11所示具有檢測透射率微分信號振幅的振幅檢測裝置63；檢測透射率微分信號相位的相位檢測裝置64。這裡，定義當透射率微分信號的符號為正時相位同相，符號為負時是反相。此時dT/dλ，透射率微分信號的振幅和相位與光信號的中心λ0之間成立如圖12所示的關係。將由控制信號產生裝置62檢測的透射率微分信號的振幅和相位的信息作為控制信號發送到控制裝置121，波長控制裝置121中控制半導體雷射器41的輸出光的波長以便於透射率微分信號的振幅為0，能夠使光信號的中心波長λ0與波長分離裝置32的中心波長λc相一致。此時，波長控制方向由透射率微分信號的相位信息決定。也就是相位如果同相，就使波長向長波方變化，相位如果是反相就使波長向短波方變化。而且，對應於向半導體雷射器41注入電流的增加而波長向短波側變化的情況下，反向控制的方向。也就是如果相位是同相的就使波長向短波方變化，相位如果是反相的就使其向長波側變化。
波長控制能夠進行對一般的半導體雷射器的溫度控制。而且，半導體雷射器中也存在通過溫度控制以外的方法能夠控制波長，由比通過對雷射器各個適用的方法控制也是可以的。
另外，如圖13所示，即使代替波長分離裝置32，發送裝置1300由包括從波長復用光信號僅僅提取所需波長的光信號的波長選擇裝置65構成，由以上所述討論也可以成立。
本實施形態中與不進行波長控制的發送裝置比較必須追加的模塊是波長控制裝置121；監控信號源102；極性反轉裝置45；復用裝置46和控制信號產生裝置62，可以通過任何便宜的電部件構成。為此，與光部件使用波長鎖定器的現有的波長復用傳輸系統相比較，本實施形態可以實現低的花費。另外，為了以使控制波長分離裝置32(或者是波和選擇裝置65)的透射中心波長和光信號的中心波長一致，在溫度特性等原因下波長分離裝置32(或者是波長選擇裝置65)的透射中心波長從初期狀態偏離的情況下，能夠通過控制而不產生過剩的光損失。
根據如上的本實施形態，能夠不必追加高價的光部件，而實現低花費的波長復用傳輸系統。
(第4實施形態)圖14是示出涉及本發明第4實施形態的的波長復用傳輸系統(光發送裝置)的構成模塊圖。該波長復用傳輸系統具有發送裝置2102～210N；波長復用裝置53；光電變換裝置301。發送裝置2101包括半導體雷射器41；波長控制裝置121；監控信號源102；電流源44；極性反轉裝置45；復用裝置46；強度調製裝置47；控制信號產生裝置62。並且圖14中與圖6相同的構成採用相同的參考符號，省略詳細的說明。
下面參考圖14對本實施形態的各部分的功能進行說明。
半導體雷射器41、波長控制裝置121、電流源44、極性反轉裝置45、復用裝置46和強度調製裝置47的功能與第3實施形態是相同的。監控信號源102與第3實施形態相同輸出正弦波信號，其頻率作為在發送裝置中分配的固有頻率。也就是如圖15所示，每個發送裝置具有相互不同的頻率。任何一個頻率也與第3實施形態相同，將正弦波信號的頻率設置在充分低的頻域上(或者是高頻域)，不影響接收數據。
波長復用裝置53將從強度調製裝置輸出的光信號波長與波長不同其它光信號進行波長復用。並且波長復用裝置53的各輸入埠具有分別對應從發送裝置輸出的光信號的僅僅透射波長附近的光濾波器的功能。該種波長復用裝置53的功能能夠用一般的陣列波導光柵濾波器(AWG)來實現。
光電變換裝置301將從波長復用裝置53輸出的光信號的一部分變換為電信號。將控制信號產生裝置62設置在與第3實施形態不同的發送裝置2101中，在從光電變換裝置301輸出的電信號中提取分配給發送裝置2101的頻率的正弦波信號(透射率微分信號)，將其振幅和相位的信息作為控制信號發送給波長控制裝置121。發送裝置2102～210N也具有提取分別分配頻率的正弦波信號的控制信號產生裝置(圖中未示)。
本實施形態中波長控制的方法和信號形態除了用圖15說明的，正弦波信號的頻率配置，其餘的與第3實施形態是相同的。
本實施形態加上第3實施形態相同的優點，因為在發送側能夠集中設置全部波長控制必需的部件，具有維護容易的優點。
(第5實施形態)圖16是示出了涉及本發明的第5實施形態的波長復用傳輸系統構成的模塊圖。該波長復用傳輸系統具有發送裝置3101～310N；波長復用裝置13；光傳送線路21；波長分離裝置32；接收裝置3301～330N。發送裝置3101包括半導體雷射器41；波長控制裝置121；監控信號源102；電流源44；極性反轉裝置45；復用裝置46；強度調製裝置47；導頻信號源48。接收裝置3301包括光電變換裝置301；控制信號產生裝置70。而且在圖16中與圖6相同的構成採用相同的參考符號，省略詳細的說明。
圖17是示出了接收裝置3301的構成的模塊圖。控制信號產生裝置70具有第1帶通濾波器71；第2帶通濾波器72；頻率倍增裝置73；乘法裝置74；低通濾波器75。
下面，對本實施形態的各部分的功能參照圖16和圖17進行說明。
半導體雷射器41、監控信號源102、電流源44和極性反轉裝置45的功能和輸出信號形態與第3實施形態相同。導頻信號源48具有從監控信號102源輸出的正弦信號頻率的整數分頻的1個頻率，輸出正弦波信號相位相同的導頻信號。復用裝置46添加極性反轉的正弦波信號和數據信號，並復用導頻信號。強度調製裝置47根據從復用裝置46輸出的信號，強度調製從半導體雷射器41輸出的光。為了消除由正弦波引起的強度調製成分，成為根據數據和導頻信號重疊的信號，變成從強度調製裝置47輸出的光信號的強度調製信號。另一方面，波長與第3實施形態相同，根據正弦波信號調製波長。
波長分離裝置32的透射中心波長λc和光信號中心波長λ0產生偏離的情況下，與第3實施形態相同，將波長變化變換為強度變化，產生具有與正弦波信號相同頻率的透射微分信號。第1帶通濾波器71從光電變換裝置301輸出電信號中提取透射率微分信號。第2帶通濾波器過72從光電變換裝置301輸出的電信號中提取導頻信號。頻率倍增裝置73倍增導頻信號，將其變換到與透射率微分信號相同的頻率。乘法裝置74將從第1帶通濾波器71輸出的透射率微分信號與從頻率倍增裝置73輸出的導頻信號相乘。低通濾波器75提取從乘法裝置74輸出信號中提取直流成分。此直流成分作為控制信號向波長控制裝置121反饋。
導頻信號因為與在發送側中的正弦波信號同步輸出，透射率微分信號的符號為正時(光信號中心波長λ0相對透射率中心波長λc是在短波側的情況)是導頻信號和透射率微分信號同相，控制信號為正。另一方面，透射率微分信號的符號為負時(光信號中心波長λ0相對透射率中心波長λc是在長波側的情況)是導頻信號和透射率微分信號反相，控制信號為負。從而進行如果控制信號是正的情況使光信號波長向長波側變化，控制信號是負的情況使光信號波長向短波側變化的控制，能夠使光信號的中心波長λ0和波長分離裝置的透射中心波長λc一致。以上控制是假定相對於向半導體雷射器41注入電流增加而使得波長向長波長側變化的情況，相對於電流增加波長向短波側變換的情況下施加反方向的控制。
並且，本實施例形態中與第3實施形態也相同，即使代替波長分離裝置32的使用從波長復用光信號中僅僅提取所需光信號的波長選擇裝置65構成，由以上所述討論也可以成立。另外與第4實施形態相同，利用如圖14所示波長復用裝置53的特性，在發送側具有控制信號產生裝置70的構成是可以的。
本實施形態附加與第3實施形態相同效果，與第3實施例不同是必需反饋透射率微分信號的振幅和相位，具有作為控制信號所反饋的信號只有一種類型的優點。
(第6實施形態)本實施形態的構成·功能與對第3實施形態說明也是相同的，僅僅是信號形態不同。從而各構成中給與圖6的構成中給出的參考符號和同一的參考符號進行說明。
以下對本實施形態信號形態參照如圖19A～圖19F進行說明。
半導體雷射器41的輸出光與第3實施形態相同，如圖19B所示，通過正弦波信號強度調製、同時也調製波長。在半導體雷射器41中光調製度作為m1。從極性反轉裝置45和復用裝置46各個輸出的波形與第3實施形態相同。強度調製裝置47中，通過從復用裝置輸出的信號調製從半導體雷射器41中輸出的信號，這裡正弦波信號的光調製度為m2，設定m1與m2相差很大。由此，在從強度調製裝置47輸出光信號的強度中，與第3實施形態不同，殘留部分正弦波信號。另一方面，波長變化仍然殘留由半導體雷射器41所提供的部分。
光信號中心波長λ0與透射率中心波長λc有偏離的情況下，與第3實施形態相同，具有與正弦波信號相同的頻率，產生振幅由透射率1階微分成比例的強度調製成分(透射率微分信號)。另一方面，從發送裝置1101輸出時，通過從最初開始存在的正弦波信號引起的強度調製成分在透射波長分離裝置時與其透過率成比例衰減。其結果在接收側控制信號產生裝置62中提取與正弦波信號相同的頻率成分，得到在與透射率成比例的信號中加上透射率微分信號而得到的信號。
圖20中，示意由控制信號產生裝置檢測正弦波信號成分的振幅和光波長的關係。光信號中心波長λ0與透射中心波長λc一致時的振幅為X，如圖21所示，光信號波長λ0偏離到長波長側偏離時的振幅X變小，偏離到短波長側時振幅X變得比較大。由此，將此振幅信號作為控制信號向波長控制裝置121反饋，通過施加振幅X比較小時波長向短波側變化，X大時向長波側變化的控制，能夠使光信號的中心波長λ0與波長分離裝置32的中心波長λc一致。以上控制是假設對應向半導體雷射器41注入電流的增加波長向長波側變化的情況，對應電流增加波長向短波長側變化的情況施加反方向的控制。
並且，本實施形態中與第3實施形態相同，使用從波長復用光信號中僅僅提取所需波長的光信號的波長選擇裝置65替代波長分離裝置，以上所述的討論也是成立的。另外，與第4實施形態相同，利用如圖14所示波長復用裝置53的特性，在發送側具有控制信號產生裝置62的構成是可以的。
本實施形態與第5實施形態相同，與必須反饋透射率微分信號的振幅和相位的第3實施形態不同，作為控制信號所反饋的信號可以僅僅為1個種類。又因為有由控制信號產生裝置62可以僅僅檢測振幅的優點，具有能夠簡化結構的優點。
並且，以上的第3～第6實施形態中，雖然是使用從監控信號源102輸出的正弦信號，但使用具有周期性其它的適宜的信號代替正弦波信號也是沒有問題的。
以上詳細說明了本發明，不超過前述的說明所有點中通過本發明的例示，其範圍也並不限定於此。勿庸置疑，能夠不脫離本發明的範圍進行種種的改進和變形。
權利要求
1.一種波長復用傳輸系統，其是使用波長復用技術傳輸波長不同的光信號的波長復用傳輸系統，其特徵在於具有利用電光變換裝置，在能傳輸合適的數據信號中監控信號是復用的光信號，基於此監控信號產生具有波長線性調製脈衝的光信號的發送裝置；由所述發送裝置產生的光信號，將此光信號和波長不同的其它光信號進行合併的波長復用裝置；傳輸由所述波長復用裝置合波的光信號的光傳輸線路；為了接收所述數據信號，從傳輸在所述光傳輸線路的光信號中分離所述發送裝置產生的光信號的波長分離裝置；根據所述波長分離裝置或者是所述波長復用裝置的透射特性，基於包含在提取所需波長後光信號中的監控信號，產生控制信號的控制信號產生裝置；基於所述控制信號控制從所述電光變換裝置輸出光的波長的波長控制裝置。
2.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述透射特性取所需波長中透射率最大值的透射特性。
3.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述波長分離裝置對應波長相互分離並分別輸出所述光傳輸線路中傳輸光信號；所述控制信號產生裝置基於從所述波長分離裝置輸出的光信號中包含的監控信號，產生控制信號。
4.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述波長分離裝置是從所述光傳輸線路中傳輸的光信號中僅僅提取所需波長的光信號的波長選擇裝置；所述控制信號產生裝置基於從所述波長選擇裝置輸出光信號中包含的監控信號，產生控制信號。
5.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述波長復用裝置具有僅僅透射各個特定波長光信號的多個輸入埠和一個輸出埠，波長復用並從輸出埠輸出從各輸入埠輸入相互不同波長的光信號；所述控制信號產生裝置基於從所述波長復用裝置輸出的光信號中包含的監控信號，產生控制信號。
6.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述監控信號是振幅一定的信號。
7.如權利要求6所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述監控信號是正弦波信號。
8.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述發送裝置包括頻率復用所述數據信號和所述監控信號的頻率復用裝置；所述電光變換裝置的輸出光基於所述頻率復用裝置的輸出被直接調製。
9.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述控制信號產生裝置包括將對應於所述波長復用裝置或者所述波長分離裝置的透射特性，將提取所需波長後的光信號變換為電信號的光電變換裝置；以及從通過所述光電變換裝置得到的變換結果得到的電信號中提取監控信號的濾波器；基於通過所述濾波器提取的監控信號的電平產生所述控制信號。
10.如權利要求9所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述控制信號產生裝置包括求得由所述濾波器提取的監控信號的電平與特定基準電平的差的差分檢測裝置；基於所述差分檢測裝置的檢測結果產生所述控制信號。
11.如權利要求10所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述差分檢測裝置是能夠再設定的。
12.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於基於所述監控信號直接調製所述電光變換裝置的輸出光；所述發送裝置包括由所述數據信號強度調製從所述電光變換裝置輸出光的強度調製裝置。
13.如權利要求12所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述發送裝置包括反轉輸出所述監控信號極性的極性反轉裝置；所述強度調製裝置由所述數據信號復用所述極性反轉裝置的輸出信號強度調製從所述電光變換裝置輸出的光。
14.如權利要求13所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於設定所述電光變換裝置和所述強度調製裝置的調製度以便於所述強度調製裝置輸出光中由所述監控信號引起的強度調製成分和由所述極性反轉裝置輸出信號強度調製成分相互抵消。
15.如權利要求14所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於具有多組所述發送裝置所述控制信號產生裝置和所述波長控制裝置；所述波長復用裝置具有僅僅透射各個特定波長光信號的多個輸入埠和一個輸出埠，波長復用從各所述輸入埠輸入的、從所述多個發送裝置輸出的相互不同波長的光信號，並從輸出埠將其輸出；在各發送裝置中數據信號中復用的監控信號的頻率相互不同；各控制信號產生裝置提取對應各個發送裝置中數據信號復用的監控信號引起的強度調製成分，基於此提取結果產生所述控制信號。
16.如權利要求14所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述控制產生裝置包括根據所述波長復用裝置或者是所述波長分離裝置的透射特性提取所需波長後的光信號中，檢測由所述監控信號引起強度調製成分振幅的振幅檢測裝置；檢測此強度調製成分相位的相位檢測裝置；將該振幅和相位作為所述控制信號輸出；所述波長控制裝置根據所述相位決定所述電光變換裝置的輸出光的控制方向，控制此輸出光的波長以便將所述振幅設為0。
17.如權利要求14所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於進一步具有分頻所述監控信號，並輸出導頻信號的導頻信號源；所述強度調製裝置通過在所述數據信號中復用所述極性反轉裝置的輸出信號和所述導頻信號源的輸出信號，強度調製從所述電光變換裝置輸出光；所述控制信號產生裝置包含根據所述波長復用裝置或者所述波長分離裝置的透射特性，提取所需波長後的光信號變換為電信號的光電變換裝置；從所述光電變換裝置輸出的電信號中提取監控信號引起強度調製成分的第1帶通濾波器；從所述電信號提取導頻信號的第2帶通濾波器；倍增由所述第2帶通濾波器提取的導頻信號的頻率倍增裝置；將由所述第1帶通濾波器提取的強度調製成分和從所述頻率倍增裝置輸出的導頻信號相乘的乘法裝置；將所述乘法裝置輸出信號的直流電平提取，作為控制信號輸出的低通濾波器；所述波長控制裝置控制所述電光變換裝置的波長以使得從所述低通濾波器輸出的直流電平為0。
18.如權利要求13所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於在所述強度調製裝置輸出光中，設定所述電光變換裝置和所述強度調製裝置的調製度以便於所述監控信號強度調製成分與由所述極性反轉裝置的輸出信號強度調製成分僅僅一部分相互抵消；根據所述波長復用裝置或者所述波長分離裝置的透射特性提取所需波長後的光信號中，控制電光變換裝置輸出波長使得所述監控信號引起的強度調製成分的振幅為特定值。
19.如權利要求1所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述電光變換裝置是半導體雷射器。
20.如權利要求19所述的波長復用傳輸系統，其特徵在於所述波長控制裝置是控制所述半導體雷射器的溫度。
21.一種光發送裝置，它是一種使用波長復用傳輸技術以傳輸波長不同光信號的光發送裝置，其特徵在於具有使用電光變換裝置，在適合傳輸數據信號中監控信號是復用的光信號，具有基於此監控信號線性調製脈衝產生光信號的發送裝置；將所述發送裝置產生的光信號，與該光信號不同波長的其它光信號進行合併的波長復用裝置；根據所述波長復用裝置的透射特性，基於提取所需波長後的光信號中包含的監控信號，產生控制信號的控制信號產生裝置；基於所述控制信號控制從所述電光變換裝置輸出光的波長的波長控制裝置。
22.一種波長復用傳輸方法，它是使用波長復用傳輸技術以傳輸波長不同光信號的光的方法，其特徵在於具有利用電光變換裝置，要傳輸的數據信號中監控信號是復用的光信號，基於此監控信號產生具有波長線性調製脈衝的光信號的步驟；通過波長復用裝置、光傳輸線路和波長分離裝置傳輸產生的光信號的步驟；根據所述波長復用裝置或者所述波長分離裝置的透射特性，基於提取所需波長後的光信號中包含的監控信號，產生控制信號的步驟；基於所述控制信號控制從所述電光變換裝置輸出光的波長的步驟。
全文摘要
第1發送裝置111在頻率復用數據信號和監控信號之後，變換為光信號輸出。第1接收裝置311變換通過第1傳輸線路21和波長分離裝置32將傳輸的光信號變換為電信號後，提取監控信號。差分檢測裝置303將監控信號電平和特定的基準電平相比較，通過第2光傳輸線路22輸出波長信息。第1波長控制裝置121基於通過第2光傳輸線路22傳輸的波長信息，通過調整光信號的波長，而穩定特定的波長。由此，能夠在較低的花費下實現可以控制光信號波長的波長復用傳輸系統。
文檔編號H04J14/02GK1450732SQ0311072
公開日2003年10月22日 申請日期2003年2月28日 優先權日2002年3月1日
發明者生島剛, 布施優, 安江敏彥 申請人:松下電器產業株式會社