JP2000312185A - 波長多重光伝送用光中継増幅器およびこれを用いた波長多重光伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長多重された信号光のうちある信号光が断
状態になったりレベル変動しても、光増幅器の入力レベ
ルを一定に保ち適切に光増幅されるようにする。 【解決手段】 双方向波長多重光伝送において、波長多
重信号光を光増幅する光増幅器と、その光出力レベルを
一定に制御する光出力制御回路とを備えており、一方の
光増幅器に入力される光入力レベルを検出し所定の値か
らレベル変動した場合には、相手方の光増幅器から出力
される増幅信号光の一部を分岐して所定の光入力レベル
になるようにレベル調整した上で入力光に合波してもと
の光レベルになるようにする。所定の光入力レベルは、
各信号光が光増幅器によって光増幅されるときの利得が
予め定められた利得になるように設定されている。特に
光増幅器の利得の波長依存性がないような利得に選定す
ることによりレベル変動しても各信号光のレベルを均一
化し安定した光増幅を行うことができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の波長多重光伝送用光
中継増幅器は、互いに異なる波長の複数の信号光が波長
多重された波長多重光伝送において用いられる光中継増
幅器に関する発明である。また、この光中継増幅器が光
送信器と光受信器の間に配置された光伝送装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】波長の異なる複数の信号光が１本のファ
イバに波長多重化された波長多重信号光を光増幅器によ
り一括して光増幅する波長多重（ＷＤＭ）光伝送技術
は、長距離・大容量伝送システム構築のために欠くこと
のできない技術であり、近年、研究が盛んに行われてい
る。特に、分岐・挿入ノード（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕ
ｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：以下「ＡＤＭノード」という。）
を備えた波長多重光伝送装置は、線形中継の途中の波長
多重信号光から特定（または任意）の波長信号を自ノー
ドに取り込んだり、自ノードより特定（取り込んだ信
号）または空き波長の信号をＷＤＭ信号に再多重するこ
とができるため、柔軟な光波ネットワーク構築手段とし
ての期待が大きい。

【０００３】このようなＡＤＭノードを備えた波長多重
光伝送装置１対向の構成例を図１６に示す。なお、理解
を容易にするために、同図では端局Ａと端局Ｂの間には
一つのＡＤＭノードしか配置されていないが、通常は複
数のＡＤＭノードが配置されている。

【０００４】図１６に示される波長多重光伝送装置は、
端局Ａ２０−１と端局Ｂ２０−２との間を結ぶ光伝送路
の途中にＡＤＭノード２３が配置されたものであり、端
局Ａ２０−１とＡＤＭノード２３間およびＡＤＭノード
２３と端局Ｂ２０−２間は、それぞれｎおよびｍ個
（ｎ，ｍは整数）の光増幅器によって線形中継される。
ここで、端局Ａ２０−１から端局Ｂ２０−２へ信号光が
伝送される回線を下り回線、端局Ｂ２０−２から端局Ａ
２０−１へ信号光が伝送される回線を上り回線と定義す
ることとする。

【０００５】図１６の下り回線において、端局Ａ２０−
１の信号光送信部２１−１は、波長の異なる信号光λ１
〜λｎを波長多重し、光中継増幅器１により光増幅をし
た後、光伝送路２に送出する。端局Ａ２０−１から送出
された波長多重信号光は、所定のスパンをおいて配置さ
れたｎ個の光中継増幅器１により、光伝送路を伝播する
間に失われた光出力レベルの低下を補償しながら、ＡＤ
Ｍノードおよび端局Ｂ方向へと伝送される。

【０００６】ＡＤＭノード２３では、端局Ａより伝送さ
れた波長多重信号光のうちＡＤＭノードに割り当てられ
た波長λｉのみを取出し受信するが、それ以外の波長信
号（以下、ＡＤＭノードを通過する波長多重信号光を
「ＡＤＭノード通過信号光」という。）は、そのままＡ
ＤＭノードを通過させ、下流にある端局Ｂへ送出され
る。また、ＡＤＭノードでは、ＡＤＭノード−端局Ｂ間
に割り当てられた波長λｉａ（ａｄｄ信号光）がＡＤＭ
ノード通過信号光に波長多重されることにより加えられ
（以下、このようにしてＡＤＭ通過信号光に波長多重さ
れる信号光を「挿入信号光」という。）、ＡＤＭノード
−端局Ｂ間の光伝送が行われる。なお、上り回線につい
ても、下り回線と同様、逆方向に信号光が光伝送され
る。

【０００７】このように、ＡＤＭノードを備えた波長多
重光伝送装置は、中継器において電気信号に変換するこ
となく、特定（または任意）の波長信号をＡＤＭノード
にて分岐・挿入することが可能であるため、トランスペ
アレントで柔軟な光波ネットワークを構築することが可
能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の波長多重光伝送装置においては、ある区間の伝
送路の破断や端局の信号光送信部の故障など、波長多重
信号のうちの幾つかの信号光が突如欠落した場合、正常
動作している信号光のレベル変動を引き起こすため、伝
送信号の品質に劣化を生ずるという問題がある。

【０００９】上記問題に関し、例えば、端局Ａ−ＡＤＭ
ノード間（区間Ａ）の伝送路に破断が生じた場合（図１
７参照）、ＡＤＭノード−端局Ｂ間（区間Ｂ）に存在す
る信号波長λｉの動作について、図１８および図１９を
参照して説明する。

【００１０】図１６に示される構成において、区間Ｂに
着目した場合、区間Ａ破断前、区間ＢにはＡＤＭノード
で分離された波長λｉを除くｎ−１個の端局Ａの信号光
と、ＡＤＭノードで挿入された波長λｉａの信号光計ｎ
個の信号波長が線形中継されているが、区間Ａ破断によ
り（図１７参照）端局Ａの信号波長が欠落し、区間Ｂに
はＡＤＭノードからの信号波長λｉａのみが存在するこ
とになる。

【００１１】光増幅器に光出力一定制御の光増幅器を使
用している場合において、図１８に示されるように、い
ま区間Ｂの信号波長が突然ｎ個（ここでは、ｎ＝４）か
ら１個に変化すると、図１９に示されるように、光増幅
器の１波長あたりの出力は所望のレベル以上の出力とな
る。例えば、ｎ＝４である場合、元の４波長から波長数
が１／４になるわけであるから残された１波の光出力は
約６ｄＢ上昇することになる。そうすると、この光出力
レベルの上昇によって伝送路中で生じる非線形効果など
の影響により、信号光の品質が劣化する可能性が生じ
る。

【００１２】従来の波長多重光伝送装置では、回線設計
のし易さ、光増幅器の制御のし易さ等の理由から、光中
継増幅器として光出力一定制御の光増幅器が用いられて
いる場合が多く、上記現象が問題となり伝送品質を劣化
させる可能性は高い。また、光出力一定制御された光増
幅器の利得平坦性（利得の波長特性）には、光入力レベ
ルにも依存するため、入力レベルの変動は利得平坦性に
関しても劣化を引き起こすという問題もある。利得平坦
性の劣化は、信号レベル間のばらつきを引き起こす原因
となる。

【００１３】上述したことから、光入力レベルの大きい
信号光は伝送路で生じる非線型光学効果による特性劣化
を、光入力レベルの小さな信号光はＳ／Ｎ劣化による特
性劣化を生じさせることになる。

【００１４】本発明の波長多重光伝送用光中継増幅器及
び光伝送装置は、波長多重光伝送装置において用いられ
ている複数の信号光のうち、幾つかの信号光が突然断状
態になるようなレベル変動が生じた場合にでも特性劣化
が生じないようにすることを目的とする。また、波長多
重信号光の光入力レベルに変動が生じた場合でも、光増
幅器の利得の変化による利得の波長依存性の変化が生じ
ないようにし利得の平坦度が維持されるようにすること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の波長多重光伝送
用光中継増幅器は、上記問題を解決するために、互いに
異なる波長の第１の信号光が波長多重された第１の波長
多重信号光を光増幅して第１の増幅波長多重信号光を出
力する第１の光増幅器と、第１の増幅波長多重信号光を
あらかじめ定められた値の光出力レベルに制御する第１
の光出力制御回路と、第１の波長多重信号光と逆方向に
進行する第２の信号光を光増幅して第２の増幅信号光を
出力する第２の光増幅器とを備えていることを基本とす
る。そして、第１の光増幅器は、第１の波長多重信号光
の光入力レベル（以下「第１の光入力レベル」とい
う。）を検出し、第１の光増幅器に入力される光のレベ
ルがあらかじめ定められた値（以下「第１の所定の光入
力レベル」という。）になるように制御する第１の入力
レベル安定化回路を備えていることを特徴としている。
なお、上記光増幅器は、エルビウムドープ光ファイバな
どのような希土類元素が添加された光ファイバを増幅媒
体とした光ファイバ増幅器であってもよいし、また半導
体光増幅器であってもよい。

【００１６】上記構成において、第１の所定の光入力レ
ベルは、第１の各信号光が第１の光増幅器によって光増
幅されるときの利得があらかじめ定められた利得になる
ように設定されていることを特徴としている。ここにい
うあらかじめ定められた値の利得は、光増幅器の利得の
波長依存性がないような利得が選定されるようにする。
このような利得が維持されるように光入力レベルを制御
することにより、光増幅器自体の利得の波長依存性を低
減させることができるので、増幅後の波長多重信号光に
含まれる各信号光の相対的なレベルを維持することがで
き、均一化することができるようになる。また、当該光
中継増幅器の前段において、伝送路やＡＤＭノードの障
害等に起因して信号光の数に変化が生じた場合にでも適
切な利得を維持することができる。

【００１７】上述した構成において、第１の入力レベル
安定化回路は、第１の光入力レベルを検出する第１の光
入力レベル検出回路と、第２の増幅波長多重信号光の一
部を分岐して第１の疑似信号光を出力する第１の増幅光
分岐器と、第１の疑似信号光を第１の波長多重信号光に
合波して第１のレベル制御後波長多重信号光を出力する
第１の分岐増幅光合波器とを備えていることを特徴とし
ている。また、第１の光入力レベル検出回路は、第１の
波長多重信号光の一部を分岐して第１の分岐波長多重信
号光を出力する第１の入力光分岐器と、第１の分岐波長
多重信号光を受光して第１の光入力レベル制御信号を出
力する第１の受光器とを備えていることを特徴としてい
る。

【００１８】また、第２の信号光の波長は、第１の波長
多重信号光に含まれるいずれの信号光の波長とも異なる
ことを特徴としている。すなわち、あらかじめ上下回線
で用いられる信号光の波長を互いに異なるものとし、第
２の信号光の一部が分岐された光を疑似信号光とした場
合にも第１の波長多重信号光に合波できるようにし、ま
た、疑似信号光が本来の信号光に合波されたことによる
雑音の発生を抑制することができる。なお、この疑似信
号光は光増幅器で光増幅された後は、光増幅器の後段ま
たは上り回線（相手方回線）への疑似信号光とするため
の光分岐器の後段に疑似信号光を除去する光フィルタ
（以下「疑似信号光除去フィルタ」という。）を配置す
ることにより、雑音となることを防ぐことができる。

【００１９】前者の場合には、後段に配置される光中継
増幅器において疑似信号光を改めて合波して光入力レベ
ルを補償する必要がなくなるという点で優れている。な
お、最終の受信端局における受光器の前段に疑似信号光
除去フィルタを配置してもよい。一方、後者の場合、す
なわち光増幅器の直後に疑似信号光除去フィルタを配置
した場合には、より正確な光出力制御が可能になり、ま
た当該光中継増幅器の後段に配置される光中継増幅器に
疑似信号光が送出されることもない。

【００２０】上記は、第１の波長多重信号光と第２の信
号光の波長は互いに相違することを前提としたが、同じ
波長である場合にも本発明の光中継増幅器を適用するこ
とができる。この場合、増幅後の第２の信号光に含まれ
る自然放出光の一部を分離してこれを疑似信号光とする
ことを特徴としている。具体的には、第２の信号光を分
岐する第１の増幅光分岐器は、第２の信号光に含まれる
自然放出光のうち第１の波長多重信号光に含まれる信号
光の波長および第２の信号光の波長のいずれとも相違す
る波長の光のみを分岐して第１の疑似信号光を出力する
ことを特徴としている。あるいは、第１の増幅光分岐器
は、第２の増幅信号光に含まれる自然放出光のうち第１
の波長多重信号光に含まれる信号光の波長および第２の
信号光の波長のいずれとも相違する波長の光を反射し、
第２の信号光を通過させる第１の光フィルタを有してい
ることを特徴としている。第１の増幅光分岐器のさらに
別の構成として、第２の増幅信号光を伝送路に出力する
とともに第２の信号光に含まれる自然放出光のうち第１
の波長多重信号光に含まれる信号光の波長および前記第
２の信号光の波長のいずれとも相違する波長の光を反射
する第１のファイバグレーティングと、第２の光増幅器
と第１のファイバグレーティングの間に配置され第２の
増幅信号光を第１のファイバグレーティングに通過させ
るるともに、第１のファイバグレーティングによって反
射された光を疑似信号光として分岐増幅光合波器に出力
する第１の光サーキュレータとにより構成することもで
きる。この場合、ファイバグレーティングを用いている
ので、より狭波長帯域の疑似信号を用いることができ
る。

【００２１】本発明の光入力レベル安定化回路は、疑似
信号光と波長多重信号光の合波後の光入力レベルが所定
の値になるように制御されるが、制御手段には下記のよ
うな構成を採りうる。すなわち、第１の増幅光分岐器が
第２の増幅波長多重信号光に対する第１の疑似信号光の
分岐比率を制御可能な光分岐器であって、第１の光入力
レベル安定化回路が第１の光入力レベル制御信号を受け
て第１の疑似信号光の分岐比率を制御する第１の分岐比
率制御回路を備えることにより上記構成を実現すること
ができる。あるいは、第１の光入力レベル安定化回路
は、さらに、第１の疑似信号光の減衰量を制御する第１
の可変光減衰器と、第１の光入力レベル制御信号を受け
て第１の疑似信号光の減衰量を制御する第１の減衰量制
御回路とを備えるようにしてもよい。さらに、第１の可
変光減衰器は、第２の信号光の波長の近傍に通過波長帯
域を有し、通過波長帯域の中心波長が第１の光入力レベ
ル制御信号により可変であるようにしてもよい。

【００２２】上記構成において、第１の光入力レベル安
定化回路にさらに、第１の疑似信号光から第１の波長多
重信号光に含まれる信号光の波長と同じ波長の光を除去
する出力する第１の光フィルタを配置し、波長多重光信
号光と同じ波長の光が合波されないようにして雑音の発
生を抑制することができる。

【００２３】上記構成は、一方向、例えば下り回線の波
長多重信号光のみが光入力レベル調整により回線障害に
よる光入力レベルの低下を補い、あるいは基準利得を維
持して利得の波長依存性が変動することを防ぐものであ
るが、双方向にこれを適用することができることはいう
までもない。すなわち、上記構成において、第２の信号
光も、互いに異なる波長の第２の信号光が波長多重され
第１の波長多重信号光と逆方向に進行する第２の波長多
重信号光であり、第２の光増幅器も、第２の波長多重信
号光の光入力レベル（以下「第２の光入力レベル」とい
う。）を検出し、第２の光増幅器に入力される光のレベ
ルがあらかじめ定められた値（以下「第２の所定の光入
力レベル」という。）になるように制御する第２の入力
レベル安定化回路を備えるようにしてもよい。ここで
も、第２の所定の光入力レベルが、各信号光が第２の光
増幅器によって光増幅されるときの利得があらかじめ定
められた利得になるように設定されるようにすること
で、利得の波長依存性が変化するのを防ぎ、また信号光
の数の変化にも対応することができる。

【００２４】本発明の波長多重光伝送装置は、上述した
本発明の光中継増幅器を用いたものであって、第１の波
長多重信号光を送出する第１の送信器と、信号光を受信
する第１の受信器とを備えた第１の端局と、第２の信号
光を送出する第２の送信器と、信号光を受信する第２の
受信器とを備えた第２の端局と、第１の端局と第２の端
局の間に配置され第１の波長多重信号光から波長を特定
して選択的に信号光を分離する第１の信号光分離回路
と、第１の波長多重信号光に特定の波長の信号光を合波
して送出する第１の信号光挿入回路とを含む信号光挿入
分離ノードとを備えた波長多重光伝送装置であることを
前提としている。

【００２５】そして、第１の端局と第２の端局の間に、
上述した本発明の光中継増幅器が配置されていることを
特徴としている。信号光挿入分離回路は、第１の信号光
のみならず、第２の波長多重信号光から波長を特定して
選択的に信号光を分離する第２の信号光分離回路と、第
２の波長多重信号光に特定の波長の信号光を合波して送
出する第２の信号光挿入回路とを含む信号光挿入分離ノ
ードを備えることもできる。

【００２６】本発明の波長多重光伝送用光中継増幅器
は、センターノードとＡＤＭノードがリング状に接続さ
れたリング構成の光伝送装置にも適用することができ
る。すなわち、本発明の光伝送装置は、第１の波長多重
信号光を第１の伝送路に送出する第１の送信器と第２の
波長多重信号光を第２の伝送路に送出する第２の送信器
と、第２の伝送路からの波長多重信号光を受信する第１
の受信器と信号光を受信する第２の受信器とを備えたセ
ンターノードと、第１の伝送路と第２の伝送路によりセ
ンターノードに接続され第１の波長多重信号光から波長
を特定して選択的に信号光を分離する第１の信号光分離
回路と第１の波長多重信号光に特定の波長の信号光を合
波して送出する第１の信号光挿入回路と第２の波長多重
信号光から波長を特定して選択的に信号光を分離する第
２の信号光分離回路と第２の波長多重信号光に特定の波
長の信号光を合波して送出する第２の信号光挿入回路と
を含む少なくとも一つの信号光挿入分離ノードとを基本
構成として備えている。そして、センターノードと信号
光挿入分離ノードとの間、または信号光挿入分離ノード
間に、上述した波長多重光伝送用光中継増幅器が配置さ
れていることを特徴としている。この場合にも、第２の
受信器の前段に第１の疑似信号光の波長の光を除去する
ために第１の疑似信号光除去フィルタを、第１の受信器
の前段に第２の疑似信号光の波長の光を除去する第２の
疑似信号光除去フィルタをそれぞれ配置することができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の光中継増幅器は、ＡＤＭ
ノードなどへの適用を予定しており、互いに異なる波長
の複数の信号光（信号光波長λｎ：ｎ＝１〜ｎ、ｎは１
または２以上の自然数）が波長多重された波長多重信号
光が入力され、線形中継光伝送を行う波長多重（ＷＤ
Ｍ）伝送装置に用いられるものである。また、本発明の
光中継増幅器は、単一または複数の光伝送路（上下回
線）により、双方向に信号光が伝送される双方向波長多
重光伝送に用いられているものである。

【００２８】本発明の光中継増幅器は、基本的には、双
方向波長多重光伝送において、波長多重信号光を光増幅
する光増幅器と、その光出力レベルを一定に制御する光
出力制御回路とを備えており、一方の光増幅器に入力さ
れる光入力レベルを検出し所定の値からレベル変動した
場合には、相手方の光増幅器から出力される増幅信号光
の一部を分岐して所定の光入力レベルになるようにレベ
ル調整した上で入力光に合波してもとの光レベルになる
ようにすることを特徴としている。所定の光入力レベル
は、各信号光が光増幅器によって光増幅されるときの利
得が予め定められた利得になるように設定されており、
特に、光増幅器の利得の波長依存性がないような利得に
選定することによりレベル変動しても各信号光のレベル
を均一化し安定した光増幅を行うことができるというも
のである。また、波長多重された信号光のうちある信号
光だけが突然断状態になっても、光入力レベルが補償さ
れるので、残りの信号光に異常な利得がかからないよう
にすることができる。

【００２９】本発明の光中継増幅器は、上述したよう
に、相手方の増幅された信号光の一部を用いることによ
り光入力レベルを調整するものであるが、双方向光伝送
において、一方にのみこの構成を適用してもよいし、双
方向光伝送の双方にこの構成を用いることもできること
はいうまでもない。以下、本発明の波長多重光伝送用光
中継増幅器とこれを用いた光伝送装置について図面を参
照して以下に詳細に説明するが、いずれも双方に本発明
の上記構成を適用した場合について説明する。

【００３０】図１は、本発明の波長多重光伝送用光中継
増幅器の第１の実施例の構成を示す図である。本発明の
光中継増幅器は、図１に示されるように、下り回線を伝
送する信号光を光増幅する下り回線信号用光増幅器１０
０と上り回線信号用光増幅器１００’を備えている。上
下各回線の光増幅器はそれぞれ同様の構成を有するの
で、下り回線信号用光増幅器１００の構成について説明
する。

【００３１】光増幅器１００は、光増幅を行う光増幅器
１と光増幅器１の入力レベルを安定化させる光入力レベ
ル安定化回路１３とによって構成されている。光増幅器
１は、光出力レベルがあらかじめ定められた一定レベル
に維持されるように光出力制御を行う光出力制御回路
（図示省略）を備えている。

【００３２】光増幅器１から出力される光増幅された信
号光（以下「増幅信号光（第１の増幅信号光）」とい
う。）の光出力レベルは光出力制御回路により一定に制
御されているので、光入力レベルを所定のレベルに制御
すれば、例えば入力される波長多重信号光のうちある波
長の信号光が断状態になってもこれを疑似信号光によっ
て補償することによりもとの光増幅状態を維持すること
ができる。また、波長多重信号光全体の光入力レベルが
変化した場合にも、この変化分を補償するように疑似信
号光を増減させることにより光増幅器１の利得を一定に
し、利得の波長依存性の変化を防ぎ、各信号光間の光出
力レベルを一定に保つことができるようになる。

【００３３】ここで、本発明の光中継増幅器は、入力レ
ベル安定化回路１３により対向回線（上り回線）におい
て対向回線の信号用光増幅器１’によって光増幅された
信号光（以下「増幅信号光（第２の増幅信号光）」とい
う。）の一部を取り出して、この分岐された信号光（以
下これを「疑似信号光（ダミー信号光）」という。）を
波長多重信号光に合波して自回線（下り回線）の光増幅
器１に入力することによって光入力レベルを制御して安
定化させることを特徴としている。

【００３４】この機能を果たすため、本実施例の入力レ
ベル安定化回路１３は大きく分けて、入力された下り回
線の波長多重信号光の入力レベルを検出する光入力レベ
ル検出回路１１と、この波長多重信号光に付加されるべ
き疑似信号光を供給する疑似信号光源と、光入力レベル
検出回路１１によって検出された光入力レベルに応じて
疑似信号光のレベルを制御する疑似信号光レベル制御部
とによって構成されている。

【００３５】光入力レベル検出回路１１は、波長多重信
号光の一部を分岐する光分岐器４−１と分岐された信号
光のレベルを検出する受光器５を備えている。疑似信号
光源は、対向回線、すなわち下り回線の場合には対向と
なる上り回線の増幅信号光の一部を分岐する光分岐器４
−２と、光分岐器により分岐された分岐増幅信号光の中
から上り回線の信号光成分を除去する光フィルタ７とに
より構成されている。なお、光フィルタ７を備えている
のは、下り回線の信号光と同じ波長の上り信号光が下り
回線に合波されると雑音となるので、これを除去するた
めである。

【００３６】光入力レベル安定化回路１３は、上述した
受光器５により検出された入力された波長多重信号光の
光入力レベルに応じて合波される疑似信号光のレベルを
設定するもので、光入力レベルに基づく制御信号を送出
する減衰量制御回路８と可変光減衰器６と可変光減衰器
６により設定された所定の光レベルを有する疑似信号光
を波長多重信号光に合波する光合波器３によって構成さ
れている。なお、上述したように、上り回線信号用光増
幅器１００’も同様の構成を備えている。

【００３７】次に、本発明の光中継増幅器の第１の実施
の形態についてその動作を説明するが、本発明の第１の
実施の形態の動作を説明するにあたり、まず本発明の光
中継増幅器が適用される波長多重光伝送装置について説
明する。

【００３８】図２は、本発明の第１の実施例の光中継増
幅器が用いられた波長多重光伝送装置の構成を示す図で
ある。基本的には、下り回線を伝送する波長多重信号光
を送出する送信器（図示省略）と、上り回線から受けた
波長多重信号光を受信する受信器（図示省略）とを備え
た端局Ａ（第１の端局）２０−１とこれに対向して配置
された端局Ｂ（第２の端局）２０−２と、両端局の間に
配置されたＡＤＭノードを備えた端局Ｃ２０−３とによ
って構成されている。ここで、従来の技術の欄で説明し
た従来の光伝送装置では、端局間には通常の光増幅器、
すなわち入力された波長多重信号光を光出力一定となる
ように制御して光増幅を行う光増幅器１からなる光中継
増幅器が配置されていたが（図１７参照）、本発明の光
伝送装置では、この光中継増幅器に代えて、上述した本
発明の光中継増幅器１００−１〜１００−８が配置され
ている。光中継増幅器１００−１等は、図１に示される
光増幅器１００（および１００’）を備えている。

【００３９】本実施例では、このような構成において、
下り回線の信号波長λ１〜λｎは上り回線の信号波長と
は別の波長に設定されている。すなわち、あらかじめ端
局Ａ２０−１から下り回線に送出される波長多重信号光
と、端局Ｂ２０−２から送出される波長多重信号光にそ
れぞれ含まれる各信号光の波長はそれぞれ異なる波長に
設定されている。説明をよりわかりやすくするため、こ
こでは装置全体の波長多重数を４、ＡＤＭノード数およ
びＡＤＭノードでの挿入・分離（Ａｄｄ・Ｄｒｏｐ）波
長数を１とし、下り回線の信号波長λｉを等間隔に４波
選び、そのときの上り回線の各信号光の波長は、λｉ’
＝λｉ＋Δλ（ｉ＝１〜４、Δλ＝上り回線の波長間隔
／２）に設定されていると想定する。なお、上下回線の
波長多重信号光の関係は、上記のような関係だけに限ら
れず、波長帯域が交わらない関係であってもよいし、全
く同じ波長であっても適用しうる。

【００４０】図２に示される構成において、いま区間Ｂ
に配置された光増幅器１００−５の下り回線信号に着目
して光増幅の動作について説明する。

【００４１】まず伝送路に破断箇所がなく、光増幅器１
００−５に入力されるレベルが正常な場合を考える。こ
のとき区間Ｂの下り回線（光増幅器１００−５の下り回
線入力）には、λ１〜λ３（端局Ａ２０−１の信号光）
とλ４ａ（ＡＤＭノードのＡｄｄ信号）が存在し、区間
Ｂの上り回線にはλ１’〜λ４’（端局Ｂ２０−２の信
号光）が存在する。光増幅器１００−５に入力される信
号光は下り回線、上り回線ともに４波となり、通常の光
入力レベルが光増幅器１００−５に入力される。

【００４２】図１に示される減衰量制御回路８では、入
力光レベル検出回路１１で得られる入力レベルモニタの
情報をもとに可変光減衰器６の減衰量を∞に設定し、光
分岐器４−２で分岐された疑似信号光（上り回線の増幅
波長多重信号光）が下り回線に合波されるのを阻止す
る。従って、伝送路に破断箇所が存在しない正常な場合
には、本光増幅器１００−５は従来の光増幅器１と同じ
動作を行う。このときの状態を図４の（ａ）に示す。

【００４３】次に、図２の区間Ａの伝送路が、図３に示
されるように、光増幅器１００−２と光増幅器１００−
３の間で破断した場合について考える。このような事態
が生じても、ＡＤＭノード−端局Ｂ間の伝送は、区間Ａ
の破断とは関係なく正常に行われることが望ましい。光
増幅器１００−５の下り回線の入力は、端局Ａの信号λ
１〜λ３が断となり、ＡＤＭノードより送られるλ４ａ
のみとなる。一方、光増幅器１００−５の上り回線入力
について見た場合、破断箇所は区間Ｂよりも下流に位置
するため、上り回線の入力は通常どおりλ１’〜λ４’
（端局Ｂ２０−２の信号光）の４波存在する。

【００４４】下り回線につながれた減衰量制御回路８
は、区間Ａ破断による入力信号低下をすぐさま入力レベ
ルモニタ１１により検出する。同時に、減衰量制御回路
８は、光増幅器１の入力光レベルが正常動作時（４波）
のレベルと同じになるよう可変光減衰器６の減衰量を制
御し（この場合は、減衰量を初期状態から低下させ）、
光分岐器４−２によって分岐された上り回線の増幅波長
多重信号光（疑似信号光）を光合波器３により下り回線
の波長多重信号光に合波させる。ここで、上り回線の各
信号光の波長は、下り回線の各信号光の信号波長とΔλ
だけシフトした波長であるから、下り回線の光増幅器１
に入力される信号光の波長は図４（ｂ）に示されるよう
にいずれも交わることなく、もとの光入力レベルが補償
される。この結果、λ４ａの信号波長のみに着目した場
合、図４（ｂ）に示されるように光レベルの上昇を抑え
ることができる。

【００４５】また、λ４ａのレベル上昇を抑えるために
合波された上り回線から分岐して得た疑似信号光は、下
り回線の信号光の波長と異なるため、光中継増幅器の出
力端あるいは後段の光中継増幅器や端局の受信器におい
て疑似信号光除去用の光フィルタ等を配置することによ
り、容易に除去可能であり、λ４ａの信号品質劣化には
ほとんど影響しない。

【００４６】以上のことを図５を参照して入出力レベル
の面から説明する。図５は、図３に示される障害が生じ
る前後の光増幅器の光入出力レベルを示す図であって、
（ａ）は光入力レベル、（ｂ）は疑似信号光が合波され
た場合の光入力レベル、（ｃ）は光出力レベル、（ｄ）
は増幅された疑似信号光の光出力レベルをそれぞれ示し
ている。（ａ）は、時刻ｔ＝０において回線障害により
波長多重信号光に断が生じ、疑似信号光が合波されない
と想定した場合の光増幅器１への光入力レベルの変化を
示している。時刻ｔ＝０において断が生じたことによ
り、それまで一定レベルを維持していた波長多重信号光
は、回線断により回線障害が生じた箇所以降に配置され
るＡＤＭノード２０−３において挿入された信号光λ４
ａのみが出力され、全体の光入力レベルが低下すること
になる。

【００４７】（ｂ）は上り回線（相手方回線）の波長多
重信号光（λ１’〜λ４’）の一部が分岐され、これを
疑似信号光として合波された状態を示している。この疑
似信号光の合波により、光入力レベルに着目してみると
回線障害が発生する前の状態に復帰されている。これに
より、（ｃ）に示されるように、光増幅器１から出力さ
れる光のレベルも一定に維持される。（ｄ）は、波長λ
４ａの信号光に着目したもので、λ４ａの光出力レベル
は本来光増幅されるべき状態が維持されている。

【００４８】次に、図６を参照して、波長多重信号光全
体の光入力レベルが変動した場合について説明する。こ
のような変動は、伝送路の障害や端局の送信器の特性変
動などに起因して生じうる。

【００４９】図６は、本発明の第１の実施の形態におい
て、光増幅器への光入力レベルが変動した場合の動作を
示す図であって、（１）は通常動作時の光増幅状態を示
す図、（２）は光入力レベルが低下したときの（ａ）は
従来の光中継増幅器、（ｂ）は本発明の光中継増幅器に
よるそれぞれの光増幅状態をそれぞれ示している。

【００５０】（ａ）は通常動作時（正常時）の光増幅器
１における光増幅状態を示しており、所定の光入力レベ
ルＰｉｎ０に対して所定の利得をもって光増幅され所定
の光出力レベルに光増幅された波長多重信号光が出力さ
れる。ここでは、光中継増幅器は光出力一定制御がなさ
れるので、所定の光出力レベルＰｏｕｔが設定されてお
り、この光出力レベルを得るための基準利得が設定され
ている。通常、この基準利得は波長多重信号光に含まれ
る各信号光の光出力レベルがほぼ均一になるように設定
される。あるいは、光増幅器１に利得の波長依存性があ
る場合にでも、利得等化器（図示省略）により均一化さ
れるときの利得に設定されている。このような基準利得
となるための光入力レベルがＰｉｎ０として算出され
る。

【００５１】なお、上記光出力レベルは波長多重信号光
に含まれる信号光数によって変化するので（信号光数に
ほぼ比例する。）、所定の光出力レベルは例えば波長多
重信号光に信号光数を与える情報を付加することによ
り、外部からあるべき所定の光出力レベルを各光中継増
幅器に伝えることが可能である。

【００５２】ところが、いま波長多重信号光全体の光入
力レベルが低下（Ｐｉｎ０からＰｉｎに低下）したとす
ると、光増幅器１から出力される波長多重信号光全体の
光出力レベルは一定に保たれるように制御されるので、
結果的に光増幅器１の利得が変動することになる。そう
すると、通常光増幅器は利得自体の変化により利得の波
長依存性も変化するので、各信号光に対する利得が異な
って光増幅される。（ａ）は従来の光中継増幅器による
場合で、各信号光間の光出力レベルに大きな差が生じて
しまう。これに対して（ｂ）に示される本発明の光中継
増幅器においては、疑似信号光（λ１’〜λ４’）が付
加されて光入力レベルがもとの状態に維持されて光増幅
されるので、各信号光間の光出力レベルにバラツキを生
じるのを防ぐことができる。

【００５３】次に、本発明の光中継増幅器の第１の実施
の形態における光分岐器の構成について説明する。

【００５４】図７は、本発明の光中継増幅器の第１の実
施の形態における光分岐器の一実施例の構成を示す図で
ある。上り回線用の光増幅器１’から出力された波長多
重信号光（第２の波長多重信号光）は、伝送路に配置さ
れた光分岐器４−２によって一部が分岐される。この光
分岐器４−２には、例えば誘電体多層膜光フィルタ１５
を用いたものを適用することができる。上述したよう
に、上り回線の波長多重信号光に含まれる各信号光を満
遍なく分岐するのであれば、波長に対する透過、反射特
性が平坦なハーフミラー（但し、通常分岐比率は１０：
１以下）を用いればよい。なお、上り回線の波長多重信
号光の一部を用いると、信号光自体の強度が高いので比
較的広い範囲で下り回線の波長多重信号光の光入力レベ
ルの補償が可能になる利点がある。但し、上下回線で信
号光波長が同じ場合には適用は困難である。

【００５５】これに対して、上り回線の信号光に含まれ
る自然放出光を用いるのであれば、増幅された波長多重
信号光の波長帯域の光は透過させ、それ以外の波長帯域
の光を反射する光フィルタを用いた光分岐器を用いれば
よい。なお、上下回線で信号光波長が同じ場合には本構
成が有効であるものの、自然放出光レベルは小さいので
大きな入力レベルの補償には向かない。この構成によれ
ば、疑似信号光が分岐されるとともに上り回線の波長多
重信号光から自然放出光が除去されるという利点も有す
ることになる。

【００５６】図８は、図７に示される光分岐器により自
然放出光を疑似信号光に用いた場合の各部の信号光のス
ペクトラムと波長特性を示す図であって、（ａ）は増幅
された上り回線（相手方回線）の波長多重信号光のスペ
クトラム、（ｂ）は光分岐器１８に用いられている誘電
体多層膜光フィルタの波長特性、（ｃ）は分岐された光
のスペクトラム、（ｄ）は光フィルタの波長透過特性、
（ｅ）は疑似信号光のスペクトラムをそれぞれ示してい
る。

【００５７】光分岐器４−２に用いられている光フィル
タが（ｂ）に示されるような波長多重信号光がある波長
帯域で通過特性を有しそれ以外の領域で阻止域を有する
とすると、通過波長帯域にある波長多重信号光はすべて
この光分岐器を通過して伝送路に送出されることにな
る。一方、阻止域にある波長の信号、すなわち自然放出
光の大半は光分岐器４−２で分岐され、分岐された光は
（ｃ）に示されるようなスペクトラムを有する。（ｄ）
は図７において光分岐器４−２の分岐側に配置された光
フィルタ７の波長透過特性を示しており、疑似信号光と
すべき波長λｄ近傍の光のみを透過させるバンドパスフ
ィルタである。そうすると、光フィルタ７を通過した光
は、最終的には（ｅ）に示されるようなスペクトラムを
有する疑似信号光となる。

【００５８】図９は、上り回線の波長多重信号光から疑
似信号光を分岐する他の実施例の構成を示している。図
８に示される実施例では誘電体多層膜光フィルタが用い
られていたが、ここでは、疑似信号光となる波長の光の
みを反射させるファイバグレーティング１７とその前段
（光増幅器１）側に配置される光サーキュレータ１６に
より構成されている。光増幅器１’から出力された上り
回線の増幅された波長多重信号光は、光サーキュレータ
１６を伝送路に向けて通過する。さらに、波長多重信号
光はそのままファイバグレーティング１７を通過して伝
送路に送出される。一方、疑似信号光なるべき波長λｄ
の光はファイバグレーティング１７において反射され、
再び逆方向に光サーキュレータ１６に入力され、図面上
方の出力端から疑似信号光として出力される。

【００５９】図１０は、図９に示される光分岐器を用い
た場合の各部の信号光のスペクトラムと波長特性を示す
図であって、（ａ）は増幅された上り回線（相手方回
線）の波長多重信号光のスペクトラム、（ｂ）はファイ
バグレーティングの波長透過特性、（ｃ）は疑似信号光
のスペクトラムをそれぞれ示している。（ｂ）はファイ
バグレーティングの波長透過特性で波長λｄの光のみを
反射させるので、（ａ）に示される光のうちから波長λ
ｄの光だけが取り出され（（ｃ）参照）、これが疑似信
号光となる。

【００６０】次に、本発明の光中継増幅器の第２及び第
３の実施の形態について説明する。基本構成は、図１に
示される第１の実施の形態と同じであるが、光増幅器か
ら出力される増幅された波長多重信号光に含まれる疑似
信号光を除去する疑似信号光除去用光フィルタを備えて
いる点で相違している。この疑似信号光除去フィルタ
は、図１１に示されるように光増幅器１から出力された
波長多重信号光が、上り回線の信号光を補償するための
疑似信号光として分岐されるための光分岐器４−２の分
岐側に配置してもよいし、図１２に示されるように、光
増幅器１の直後に配置してもよい。

【００６１】前者の場合には、後段に配置される光中継
増幅器において疑似信号光を改めて合波して光入力レベ
ルを補償する必要がなくなるという点で優れている。な
お、最終の受信端局における受光器の前段に疑似信号光
除去フィルタを配置してもよい。一方、後者の場合、す
なわち光増幅器の直後に疑似信号光除去フィルタを配置
した場合には、より正確な光出力制御が可能になり、ま
た当該光中継増幅器の後段に配置される光中継増幅器に
疑似信号光が送出されることもない。

【００６２】図１３は、本発明の光中継増幅器の第４の
実施の形態の構成を示す図で、図１に示される第１の実
施の形態では光入力レベルの制御に可変光減衰器と下り
回線の波長多重信号光の波長以外の波長の光を除去する
光フィルタ７の組合せによる構成が適用されていたが、
本実施の形態では上記組合せに代えて、上り回線（相手
方回線）の波長多重信号光の各信号光の波長近傍で通過
波長帯域を可変制御することができる光フィルタを用い
ている点で相違する。このような波長可変型の光フィル
タ１８には共振器長を微調可能なファブリ・ペロー型の
光フィルタがある。このフィルタのフリースペクトルレ
ンジ（ＦＳＲ）を信号波長間隔に等しく設定した場合、
共振器長を微調することにより、このフィルタの透過帯
域を調整することができ、疑似信号光の透過量を図１１
のように調整することが可能となる。この結果、先に示
した実施の形態と同様の機能をもたせることができるよ
うになり、同様の効果を得ることができる。

【００６３】以上説明してきた波長多重光伝送用光中継
増幅装置と光伝送装置は、いずれも図２に示されるよう
に一方に端局Ａが、他方に端局Ｂが配置され、両者の間
に光中継増幅器が配置される構成が示されてきたが、光
伝送装置の形態もこれに限られない。例えば、図１５に
示されるように、センターノードと１又は２以上の信号
光挿入分離ノードがリング状に接続され、ノード間に光
中継増幅器が配置された光伝送装置にも適用することが
できる。

【００６４】なお、上記光増幅器は、エルビウムドープ
光ファイバなどのような希土類元素が添加された光ファ
イバを増幅媒体とした光ファイバ増幅器であってもよい
し、また半導体光増幅器であってもよい。また、波長多
重される信号光数も、上下回線とも４に限られず、１ま
たは２以上のいずれの数も採りうるものであり、一方が
１の信号光のみであり、他方が複数の信号光が波長多重
された波長多重信号光であってもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の波長多重
光伝送用光中継増幅器は、波長多重信号光のうちのいく
つかの信号光レベルが何らかの原因で低下した場合で
も、逆回線の分岐光をレベル調整し疑似信号光として上
記波長多重信号光に合波するため、光増幅器１の入力レ
ベルおよび出力レベルを一定に保つことができる。これ
により、光増幅器の利得を常に一定に保つことができ、
信号間利得偏差を変えることなく、安定した光増幅が可
能である。また、疑似信号光となる下り回線の波長多重
信号光の波長を、上り回線の波長多重信号光の波長から
ずらすことにより、光フィルタ等で各回線の信号を分離
することができ、コヒーレントクロストークによる信号
劣化を引き起こさないという効果も奏する。また、疑似
信号光源として対向する回線の信号を利用するため、疑
似信号光として新たな光源（例えばＬＤ）を用意する必
要がない。この結果、他の信号光断およびレベル低下に
影響されにくい安定したＷＤＭ伝送が可能となり、装置
の信頼性を向上することができる。

【００６６】また、光出力一定制御された光増幅器１の
利得平坦度は、光増幅器１に入射されるレベルにより変
化するという特性があるため、従来の光増幅器１では、
入力レベル低下はそのまま波長平坦度の劣化を引き起こ
し、信号間レベル偏差を大きくするという問題もある。
これに対して、本発明の光増幅器によれば、光増幅器の
入力レベルを安定化することができるため、利得平坦度
の変動を抑えることができ、その結果、信号間レベル偏
差をについても安定化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の波長多重光伝送用光中継増幅器の第１
の実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例の波長多重光伝送用光中
継増幅器が用いられた波長多重光伝送装置の構成を示す
図である。

【図３】図２に示される本発明の波長多重光伝送装置に
おいて伝送路に障害が生じた様子を示す図である。

【図４】図３に示される障害が生じた場合の本発明の第
１の実施例の光中継増幅器における光増幅の状態を示し
た図であって、（ａ）は通常動作時の（ｂ）は一部の回
線に障害が生じた場合の光増幅状態をそれぞれ示してい
る。

【図５】図３に示される障害が生じる前後の光増幅器の
光入出力レベルを示す図であって、（ａ）は光入力レベ
ル、（ｂ）は疑似信号光が合波された場合の光入力レベ
ル、（ｃ）は光出力レベル、（ｄ）は増幅された疑似信
号光の光出力レベルをそれぞれ示している。

【図６】本発明の第１の実施の形態において、光増幅器
への光入力レベルが変動した場合の動作を示す図であっ
て、（１）は通常動作時の光増幅状態を示す図、（２）
は光入力レベルが低下したときの（ａ）は従来の光中継
増幅器、（ｂ）は本発明の光中継増幅器によるそれぞれ
の光増幅状態をそれぞれ示している。

【図７】本発明の光中継増幅器の第１の実施の形態にお
ける光分岐器の一実施例の構成を示す図である。

【図８】図７に示される光分岐器を用いた場合の各部の
信号光のスペクトラムと波長特性を示す図であって、
（ａ）は増幅された上り回線（相手方回線）の波長多重
信号光のスペクトラム、（ｂ）は光分岐器に用いられて
いる多層膜フィルタの波長特性、（ｃ）は分岐された光
のスペクトラム、（ｄ）は光フィルタの波長透過特性、
（ｅ）は疑似信号光のスペクトラムをそれぞれ示してい
る。

【図９】本発明の光中継増幅器の第１の実施の形態にお
ける光分岐器の他の実施例の構成を示す図である。

【図１０】図９に示される光分岐器を用いた場合の各部
の信号光のスペクトラムと波長特性を示す図であって、
（ａ）は増幅された上り回線（相手方回線）の波長多重
信号光のスペクトラム、（ｂ）はファイバグレーティン
グの波長透過特性、（ｃ）は疑似信号光のスペクトラム
をそれぞれ示している。

【図１１】本発明の波長多重光伝送用光中継増幅器の第
２の実施例の構成を示す図である。

【図１２】本発明の波長多重光伝送用光中継増幅器の第
３の実施例の構成を示す図である。

【図１３】本発明の波長多重光伝送用光中継増幅器の第
４の実施例の構成を示す図である。

【図１４】本発明の光中継増幅器の第４の実施の形態に
用いられている光フィルタの通過波長帯域を変化させた
状態を示す図である。

【図１５】本発明の波長多重光伝送用光中継増幅器が用
いられたリング構成の波長多重光伝送装置の構成を示す
図である。

【図１６】従来の波長多重光伝送装置の構成を示す図で
ある。

【図１７】図８に示される従来の波長多重光伝送装置に
おいて伝送路に障害が生じた様子を示す図である。

【図１８】従来の波長多重光伝送装置に用いられている
光中継増幅器における光増幅の状態を示す図である。

【図１９】従来の波長多重光伝送装置に用いられている
光中継増幅器における光増幅の状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 下り回線用光増幅器（第１の光増幅器） ２−１ 下り回線用伝送路 ２−２ 上り回線用伝送路 ３ 光合波器（第１の疑似信号光合波器） ３’ 光合波器（第２の疑似信号光合波器） ４−１ 光分岐器（第１の入力信号光分岐器） ４−２ 光分岐器（第２の増幅波長多重信号光分岐器） ４−１’光分岐器（第１の入力信号光分岐器） ４−２’光分岐器（第２の増幅波長多重信号光分岐器） ５ 受光器（第１の受光器） ５’ 受光器（第２の受光器） ６ 可変光減衰器（第１の可変光減衰器） ６’ 可変光減衰器（第２の可変光減衰器） ７ 光フィルタ（第１の光フィルタ） ７’ 光フィルタ（第２の光フィルタ） ８ 減衰量制御回路（第１の減衰量制御回路） ８’ 減衰量制御回路（第２の減衰量制御回路） １１ 入力光レベル検出回路（第１の入力光レベル
検出回路） １２ 第２の疑似信号光発生部 １３ 光入力レベル安定化回路 １４ 下り回線用光増幅器 １５ 光分岐器 １６ 光サーキュレータ １７ グレーティングファイバ １８ 波長可変型光フィルタ １９ 疑似信号光除去フィルタ ２０−１ 端局Ａ ２０−２ 端局Ｂ ２０−３ 端局Ｃ（ＡＤＭノード） ３０−１ センターノード ３０−２〜３０−４ ＡＤＭノード １００−１〜１００−８ 光中継増幅器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/02

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる波長の第１の信号光が波長
   多重された第１の波長多重信号光を光増幅して第１の増
   幅波長多重信号光を出力する第１の光増幅器と、 前記第１の増幅波長多重信号光をあらかじめ定められた
   値の光出力レベル（以下「第１の所定の光出力レベル」
   という。）に制御する第１の光出力制御回路と、 第２の信号光を光増幅して第２の増幅信号光を出力する
   第２の光増幅器とを備えた波長多重光伝送用光中継増幅
   器であって、 前記第１の光増幅器は、 前記第１の波長多重信号光の光入力レベル（以下「第１
   の光入力レベル」という。）を検出し、前記第１の光増
   幅器に入力される光のレベルがあらかじめ定められた値
   （以下「第１の所定の光入力レベル」という。）になる
   ように制御する第１の光入力レベル安定化回路を備えて
   いることを特徴とする波長多重光伝送用光中継増幅器。
2. 【請求項２】 前記第１の所定の光入力レベルは、 前記第１の所定の光出力レベルを得るために必要な前記
   第１の光増幅器の利得があらかじめ定められた利得にな
   るように設定されていることを特徴とする請求項１記載
   の波長多重光伝送用光中継増幅器。
3. 【請求項３】 前記第１の所定の光出力レベルは、 前記波長多重信号光含まれる信号光に基づいて定められ
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   波長多重光伝送用光中継増幅器。
4. 【請求項４】 前記第１の光入力レベル安定化回路は、 前記第１の光入力レベルを検出する第１の光入力レベル
   検出回路と、 前記第２の増幅波長多重信号光の一部を分岐して第１の
   疑似信号光を出力する第１の増幅光分岐器と、 前記第１の疑似信号光を前記第１の波長多重信号光に合
   波して第１のレベル制御後波長多重信号光を出力する第
   １の分岐増幅光合波器とを備えていることを特徴とする
   請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の
   波長多重光伝送用光中継増幅器。
5. 【請求項５】 前記第１の光入力レベル安定化回路は、 前記第１の波長多重信号光の一部を分岐して第１の分岐
   波長多重信号光を出力する第１の入力光分岐器と、 前記第１の分岐波長多重信号光を受光して第１の光入力
   レベル制御信号を出力する第１の受光器とを備えている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか
   の請求項に記載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
6. 【請求項６】 前記第２の信号光の波長は、 前記第１の波長多重信号光に含まれるいずれの信号光の
   波長とも異なることを特徴とする請求項１から請求項５
   までのいずれかの請求項に記載の波長多重光伝送用光中
   継増幅器。
7. 【請求項７】 前記第１の増幅光分岐器は、 前記第２の信号光に含まれる自然放出光のうち、前記第
   １の波長多重信号光に含まれる信号光の波長および前記
   第２の信号光の波長のいずれとも相違する波長の光のみ
   を分岐して前記第１の疑似信号光を出力することを特徴
   とする請求項４から請求項６のいずれかの請求項に記載
   の波長多重光伝送用光中継増幅器。
8. 【請求項８】 前記第１の増幅光分岐器は、 前記第２の増幅信号光に含まれる自然放出光のうち、前
   記第１の波長多重信号光に含まれる信号光の波長および
   前記第２の信号光の波長のいずれとも相違する波長の光
   を反射し、前記第２の信号光を通過させる第１の光フィ
   ルタを有していることを特徴とする請求項７記載の波長
   多重光伝送用光中継増幅器。
9. 【請求項９】 前記第１の増幅光分岐器は、 前記第２の増幅信号光を伝送路に出力するとともに、前
   記第２の信号光に含まれる自然放出光のうち前記第１の
   波長多重信号光に含まれる信号光の波長および前記第２
   の信号光の波長のいずれとも相違する波長の光を反射す
   る第１のファイバグレーティングと、 前記第２の光増幅器と前記第１のファイバグレーティン
   グの間に配置され、前記第２の増幅信号光を前記第１の
   ファイバグレーティングに通過させるるともに、前記第
   １のファイバグレーティングによって反射された光を前
   記疑似信号光として分岐増幅光合波器に出力する第１の
   光サーキュレータとを備えていることを特徴とする請求
   項７記載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
10. 【請求項１０】 前記第１の増幅光分岐器は、 前記第２の増幅波長多重信号光に対する前記第１の疑似
    信号光の分岐比率を制御可能な光分岐器であって、 前記第１の光入力レベル安定化回路は、 前記第１の光入力レベル制御信号を受けて前記第１の疑
    似信号光の分岐比率を制御する第１の分岐比率制御回路
    を備えていることを特徴とする請求項５から請求項８ま
    でのいずれかの請求項に記載の波長多重光伝送用光中継
    増幅器。
11. 【請求項１１】 前記第１の光入力レベル安定化回路
    は、さらに、 前記第１の疑似信号光の減衰量を制御する第１の可変光
    減衰器と、 前記第１の光入力レベル制御信号を受けて前記第１の疑
    似信号光の減衰量を制御する第１の減衰量制御回路とを
    備えていることを特徴とする請求項５から請求項９まで
    のいずれかの請求項に記載の波長多重光伝送用光中継増
    幅器。
12. 【請求項１２】 前記第１の可変光減衰器は、 前記第２の信号光の波長の近傍に通過波長帯域を有し、 前記通過波長帯域の中心波長が前記第１の光入力レベル
    制御信号により可変であることを特徴とする請求項１１
    記載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
13. 【請求項１３】 前記第１の光入力レベル安定化回路
    は、さらに、 前記第１の疑似信号光から前記第１の波長多重信号光に
    含まれる信号光の波長と同じ波長の光を除去する出力す
    る第１の光フィルタを備えていることを特徴とする請求
    項３から請求項１２のいずれかの請求項に記載の波長多
    重光伝送用光中継増幅器。
14. 【請求項１４】 請求項３から請求項１３までのいずれ
    かの請求項に記載の波長多重光伝送用光中継増幅器であ
    って、さらに、 前記第１の増幅波長多重信号光から前記第１の疑似信号
    光と同じ波長の光を除去する第１の疑似信号光除去フィ
    ルタを備えていることを特徴とする波長多重光伝送用光
    中継増幅器。
15. 【請求項１５】 前記第１の疑似信号光除去フィルタ
    は、 前記第１の光増幅器の出力端に配置されていることを特
    徴とする請求項１４記載の波長多重光伝送用光中継増幅
    器。
16. 【請求項１６】 請求項１から請求項１５までのいずれ
    かの請求項に記載の波長多重光伝送用光増幅器であっ
    て、 前記第２の信号光は互いに異なる波長の第２の信号光が
    波長多重された第２の波長多重信号光であり、 前記第２の光増幅器は前記第２の波長多重信号光を光増
    幅して第２の増幅波長多重信号光を出力する光増幅器で
    あって、 前記第２の光増幅器は、 前記第２の波長多重信号光の光入力レベル（以下「第２
    の光入力レベル」という。）を検出し、前記第２の光増
    幅器に入力される光のレベルがあらかじめ定められた値
    （以下「第２の所定の光入力レベル」という。）になる
    ように制御する第２の入力レベル安定化回路を備えてい
    ることを特徴とする波長多重光伝送用光中継増幅器。
17. 【請求項１７】 前記第２の所定の光入力レベルは、 前記第２の所定の光出力レベルを得るために必要な前記
    第２の光増幅器の利得があらかじめ定められた利得にな
    るように設定されていることを特徴とする請求項１６記
    載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
18. 【請求項１８】 前記第２の所定の光出力レベルは、 前記波長多重信号光含まれる信号光に基づいて定められ
    ていることを特徴とする請求項１６または請求項１７記
    載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
19. 【請求項１９】 前記第２の光入力レベル安定化回路
    は、 前記第２の光入力レベルを検出する第２の光入力レベル
    検出回路と、 前記第１の増幅波長多重信号光の一部を分岐して第２の
    疑似信号光を出力する第２の増幅光分岐器と、 前記第２の疑似信号光を前記第２の波長多重信号光に合
    波して第２のレベル制御後波長多重信号光を出力する第
    ２の分岐増幅光合波器とを備えていることを特徴とする
    請求項１６から請求項１８までのいずれかの請求項に記
    載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
20. 【請求項２０】 前記第２の光入力レベル検出回路は、 前記第１の波長多重信号光の一部を分岐して第１の分岐
    波長多重信号光を出力する第１の入力光分岐器と、 前記第１の分岐波長多重信号光を受光して第１の光入力
    レベル制御信号を出力する第１の受光器とを備えている
    ことを特徴とする請求項１６から請求項１９までのいず
    れかの請求項に記載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
21. 【請求項２１】 前記第２の波長多重信号光に含まれる
    各信号光の波長は、前記第１の波長多重信号光に含まれ
    るいずれの信号光の波長とも異なることを特徴とする請
    求項１６から請求項２０までのいずれかの請求項に記載
    の波長多重光伝送用光中継増幅器。
22. 【請求項２２】 前記第２の増幅光分岐器は、 前記第１の波長多重信号光に含まれる自然放出光のう
    ち、前記第２の波長多重信号光に含まれる信号光の波長
    および前記第１の波長多重信号光に含まれる信号光の波
    長のいずれとも相違する波長の光のみを分岐して前記第
    ２の疑似信号光を出力することを特徴とする請求項１９
    から請求項２１のいずれかの請求項に記載の波長多重光
    伝送用光中継増幅器。
23. 【請求項２３】 前記第２の増幅光分岐器は、 前記第１の増幅信号光に含まれる自然放出光のうち、前
    記第２の波長多重信号光に含まれる信号光の波長および
    前記第１の波長多重信号光に含まれる信号光の波長のい
    ずれとも相違する波長の光を反射し、前記第１の波長多
    重信号光を通過させる第２の光フィルタを有しているこ
    とを特徴とする請求項２２記載の波長多重光伝送用光中
    継増幅器。
24. 【請求項２４】 前記第２の増幅光分岐器は、 前記第１の増幅信号光を伝送路に出力するとともに、前
    記第１の波長多重信号光に含まれる自然放出光のうち前
    記第２の波長多重信号光に含まれる信号光の波長および
    前記第１の波長多重信号光に含まれる信号光の波長のい
    ずれとも相違する波長の光を反射する第２のファイバグ
    レーティングと、 前記第２の光増幅器と前記第２のファイバグレーティン
    グの間に配置され、前記第１の増幅信号光を前記第２の
    ファイバグレーティングに通過させるとともに、前記第
    ２のファイバグレーティングによって反射された光を前
    記疑似信号光として分岐増幅光合波器に出力する第２の
    光サーキュレータとを備えていることを特徴とする請求
    項２２記載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
25. 【請求項２５】 前記第２の増幅光分岐器は、 前記第１の増幅波長多重信号光に対する前記第２の疑似
    信号光の分岐比率を制御可能な光分岐器であって、 前記第２の光入力レベル安定化回路は、 前記第２の光入力レベル制御信号を受けて前記第２の疑
    似信号光の分岐比率を制御する第２の分岐比率制御回路
    を備えていることを特徴とする請求項２０から請求項２
    ３までのいずれかの請求項に記載の波長多重光伝送用光
    中継増幅器。
26. 【請求項２６】 前記第２の光入力レベル安定化回路
    は、さらに、 前記第２の疑似信号光の減衰量を制御する第２の可変光
    減衰器と、 前記第２の光入力レベル制御信号を受けて前記第２の疑
    似信号光の減衰量を制御する第２の減衰量制御回路とを
    備えていることを特徴とする請求項２０から請求項２４
    までのいずれかの請求項に記載の波長多重光伝送用光中
    継増幅器。
27. 【請求項２７】 前記第２の可変光減衰器は、 前記第１の波長多重信号光の波長の近傍に通過波長帯域
    を有し、 前記通過波長帯域の中心波長が前記第２の光入力レベル
    制御信号により可変であることを特徴とする請求項２６
    記載の波長多重光伝送用光中継増幅器。
28. 【請求項２８】 前記第１の光入力レベル安定化回路
    は、さらに、 前記第１の疑似信号光から前記第１の波長多重信号光に
    含まれる信号光の波長と同じ波長の光を除去する出力す
    る第１の光フィルタを備えていることを特徴とする請求
    項１８から請求項２７のいずれかの請求項に記載の波長
    多重光伝送用光中継増幅器。
29. 【請求項２９】 請求項１８から請求項２８までのいず
    れかの請求項に記載の波長多重光伝送用光中継増幅器で
    あって、さらに、 前記第２の増幅波長多重信号光から前記第２の疑似信号
    光と同じ波長の光を除去する第２の疑似信号光除去フィ
    ルタを備えていることを特徴とする波長多重光伝送用光
    中継増幅器。
30. 【請求項３０】 前記第２の疑似信号光除去フィルタ
    は、 前記第２の光増幅器の出力端に配置されていることを特
    徴とする請求項２９記載の波長多重光伝送用光中継増幅
    器。
31. 【請求項３１】 前記第１の波長多重信号光を第１の伝
    送路に送出する第１の送信器と、第２の伝送路からの信
    号光を受信する第１の受信器とを備えた第１の端局と、 前記第２の信号光を前記第２の伝送路に送出する第２の
    送信器と、前記第１の伝送路からの前記第１の波長多重
    信号光を受信する第２の受信器とを備えた第２の端局
    と、 前記第１の端局と前記第２の端局の間に配置され前記第
    １の波長多重信号光から波長を特定して選択的に前記信
    号光を分離する第１の信号光分離回路と、前記第１の波
    長多重信号光に特定の波長の信号光を合波して前記第１
    の伝送路に送出する第１の信号光挿入回路とを含む信号
    光挿入分離ノードとを備えた波長多重光伝送装置であっ
    て、 前記第１の端局と前記第２の端局の間に、請求項１から
    請求項１５までのいずれかの請求項に記載の波長多重光
    伝送用光中継増幅器が配置されていることを特徴とする
    波長多重光伝送装置。
32. 【請求項３２】 前記第２の受信器の前段に配置され、
    前記第１の疑似信号光の波長の光を除去する第１の疑似
    信号光除去フィルタを備えていることを特徴とする請求
    項３１記載の波長多重光伝送装置。
33. 【請求項３３】 前記第１の波長多重信号光を送出する
    第１の伝送路に第１の送信器と、第２の伝送路からの第
    ２の波長多重信号光を受信する第１の受信器とを備えた
    第１の端局と、 前記第２の波長多重信号光を前記第２の伝送路に送出す
    る第２の送信器と、前記第１の伝送路からの前記第１の
    波長多重信号光を受信する第２の受信器とを備えた第２
    の端局と、 前記第１の端局と前記第２の端局の間に配置され、 前記第１の波長多重信号光から波長を特定して選択的に
    前記信号光を分離する第１の信号光分離回路と、前記第
    １の波長多重信号光に特定の波長の信号光を合波して送
    出する第１の信号光挿入回路と、前記第２の波長多重信
    号光から波長を特定して選択的に前記信号光を分離する
    第２の信号光分離回路と、前記第２の波長多重信号光に
    特定の波長の信号光を合波して送出する第２の信号光挿
    入回路とを含む信号光挿入分離ノードとを備えた波長多
    重光伝送装置であって、 前記第１の端局と前記第２の端局の間に、請求項１６か
    ら請求項３０までのいずれかの請求項に記載の波長多重
    光伝送用光中継増幅器が配置されていることを特徴とす
    る波長多重光伝送装置。
34. 【請求項３４】 前記第２の受信器の前段に配置され、
    前記第１の疑似信号光の波長の光を除去する第１の疑似
    信号光除去フィルタと、 前記第１の受信器の前段に配置され、前記第２の疑似信
    号光の波長の光を除去する第２の疑似信号光除去フィル
    タとを備えていることを特徴とする請求項３３記載の波
    長多重光伝送装置。
35. 【請求項３５】 前記第１の波長多重信号光を第１の伝
    送路に送出する第１の送信器と、前記第２の波長多重信
    号光を第２の伝送路に送出する第２の送信器と、第２の
    伝送路からの波長多重信号光を受信する第１の受信器
    と、信号光を受信する第２の受信器とを備えたセンター
    ノードと、 前記第１の伝送路と前記第２の伝送路により前記センタ
    ーノードに接続され、前記第１の波長多重信号光から波
    長を特定して選択的に前記信号光を分離する第１の信号
    光分離回路と、前記第１の波長多重信号光に特定の波長
    の信号光を合波して送出する第１の信号光挿入回路と、
    前記第２の波長多重信号光から波長を特定して選択的に
    前記信号光を分離する第２の信号光分離回路と、前記第
    ２の波長多重信号光に特定の波長の信号光を合波して送
    出する第２の信号光挿入回路とを含む少なくとも一つの
    信号光挿入分離ノードとを備えた波長多重光伝送装置で
    あって、 前記センターノードと前記信号光挿入分離ノードとの
    間、または前記信号光挿入分離ノード間に、請求項１６
    から請求項３０までのいずれかの請求項に記載の波長多
    重光伝送用光中継増幅器が配置されていることを特徴と
    する波長多重光伝送装置。
36. 【請求項３６】 前記第２の受信器の前段に配置され、
    前記第１の疑似信号光の波長の光を除去する第１の疑似
    信号光除去フィルタと、 前記第１の受信器の前段に配置され、前記第２の疑似信
    号光の波長の光を除去する第２の疑似信号光除去フィル
    タとを備えていることを特徴とする請求項３５記載の波
    長多重光伝送装置。