CN108885382A - 激发光源设备和增益均衡方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种激发光源设备，即使在传输WDM信号光的光纤传输中继系统中发生增益倾斜，所述激发光源设备也能够确保优异的光传输特性。所述激发光源设备设有激发光输出装置、控制信号检测装置、控制信号检测装置、激发光控制装置、和合成装置。所述激发光输出装置输出用于拉曼放大的激发光。所述控制信号检测装置从通过传入和传出光纤传输的WDM信号光的光束中检测所述激发光输出装置的控制信号。所述激发光控制装置基于所述控制信号来控制所述激发光输出装置。所述合成装置对所述激发光和在上行方向和下行方向的所述WDM信号光的所述光束中的每个光束进行合成，并且将相应的所合成的光束输出至传入和传出光纤。

Description

激发光源设备和增益均衡方法
技术领域
本发明涉及一种用于传输波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统的激发光源设备、增益均衡设备、和光中继器。
背景技术
近年来，作为用于构建实现在长距离上进行大容量通信的光通信网络的技术，在安装在每个中继部分中的光中继器中采用用于对多个波长进行复用并且共同放大波长的波分复用(WDM)传输技术。
在传输波分复用信号光(在下文中描述为WDM信号光)的光纤传输中继系统中，需要管理WDM信号光在传输期间的水平以维持WDM信号光的一致并且优异的传输质量，并且重要的是使在光中继器中发生的增益偏差均衡。因此，在通过使用引入如在PLT 1中描述的拉曼光放大器的增益均衡设备来进行系统引入时监视通过光纤传输的WDM信号光。当在光中继器的输出中发生增益偏差时，增益均衡设备使在光中继器中发生的增益偏差均衡，并且在获得优异的传输质量的状态下调整系统。进一步地，PTL 2和PTL 3还公开了一种用于通过类似地使用拉曼光放大器来使增益偏差均衡的技术。
[引用列表]
[专利文献]
[PLT 1]日本特开2008-52001号公报
[PLT 2]日本特开2010-122548号公报
[PLT 3]日本特开2010-97185号公报
发明内容
[技术问题]
在传输WDM信号光的光纤传输中继系统中长时间执行一种系统操作。在长时间的系统操作中，即使在进行初步引入时执行增益均衡时，在PTL 1至PLT 3中描述的技术也涉及由于光纤的修复、光纤的老化等而导致的增益偏差增加。因此，实现能够在系统操作期间主动处理增益倾斜变化的增益均衡功能是一个问题。
鉴于上面提到的情况而做出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种即使在传输WDM信号光的光纤传输中继系统中由于光纤的老化等而发生增益倾斜，也能够确保优异的光传输特性的激发光源设备和增益均衡方法。
[技术方案]
根据本发明的激发光源设备是以下激发光源设备：该激发光源设备安装在传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统中的光纤的中继部分中，并且在WDM信号光发生增益倾斜时输出用于拉曼放大的激发光。根据本发明的激发光源设备包括激发光输出装置、控制信号检测装置、控制信号检测装置、激发光控制装置、和复用装置。激发光输出装置输出用于拉曼放大的激发光。控制信号检测装置从通过在上行方向和下行方向的光纤传输的WDM信号光的光束中检测激发光输出装置的控制信号。激发光输出装置基于控制信号来控制激发光输出装置。复用装置对激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
根据本发明的增益均衡方法是以下增益均衡方法：该增益均衡方法安装在传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统中的光纤的中继部分中，并且在WDM信号光发生增益倾斜时使用该增益均衡方法。根据本发明的增益均衡方法从通过在上行方向和下行方向的光纤传输的WDM信号光的光束输出检测用于拉曼放大的激发光的激发光源的控制信号。根据本发明的增益均衡方法基于控制信号来控制激发光源，并且从该激发光源输出用于拉曼放大的激发光。根据本发明的增益均衡方法对激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
[有益效果]
根据本发明，即使由于光纤的老化等而发生增益倾斜，也可以确保优异的光传输特性。
附图说明
图1是图示了在本发明的第一示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。
图2是图示了包括增益均衡设备作为一个结构组件的光纤传输中继系统的一个示例的系统构成图，该增益均衡设备包括在图1中图示的激发光源设备。
图3是用于描述强激发光入射在光纤上的拉曼放大效应的特征图。
图4是用于描述在传输WDM信号光的光纤中插入激发光时的效果的示意图。
图5是图示了在本发明的第二示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。
图6是用于描述在图5中的激发光源设备中的拉曼放大效应的原理的特征图。
图7是图示了在图5中的激发光源设备中的拉曼放大效应的控制示例的特征图。
图8是图示了在本发明的第三示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。
图9是图示了在本发明的第四示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。
图10是图示了光纤传输中继系统中的光纤中插入用于拉曼放大的激发光源的中继部分的一个示例的示意图。
图11是图示了与光纤传输中继系统中的光纤中插入用于拉曼放大的激发光源的中继部分的图10不同的示例的示意图。
图12是用于描述用于通过光纤传输中继系统中的终端设备来远程控制插入在光纤中的激发光源设备的操作的原理的示意图。
图13是图示了在本发明的第七示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。
图14是图示了在本发明的第八示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。
图15是图示了在本发明的第九示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述根据本发明的激发光源设备、增益均衡设备、和光中继器的适当示例实施例。在每个中继部分中在适当地设置光中继器的光纤中传输波分复用(WDM)信号光(在下文中描述为WDM信号光)的光纤传输中继系统中引入本发明的每个示例性实施例中的激发光源设备。例如，激发光源设备内置在增益均衡设备中，该增益均衡设备包括补偿输入的WDM信号光的增益波长特性的偏差的增益均衡功能。
进一步地，激发光源设备可以内置在光中继器中，该光中继器包括放大并且中继输入的WDM信号光的功能。替选地，激发光源设备可以安装为与增益均衡设备和光中继器分开的光纤上在增益均衡设备和光中继器等之间的单独的设备。进一步地，为了方便起见，将提供给每个下面的附图的附图标记提供给作为一个示例的相应组件以促进理解，并且不用说，这些标记不旨在将本发明限制于图示的方面。
(本发明的特征)
在描述本发明的每个示例实施例之前，首先将描述本发明的特征的概况。
本发明涉及一种在光纤传输中继系统中的激发光源设备、增益均衡设备、和光中继器。本发明的主要特征在于：通过在光纤中使用拉曼放大效应来补偿在系统操作期间发生的波分复用信号光(WDM信号光)的光谱倾斜以在长期的操作期内维持接近操作开始时的优异传输质量。
换句话说，本发明的每个示例实施例中的光纤传输中继系统在光纤的中继部分(光传输路径)中包括用于拉曼放大的激发光源设备和包括内置在其中的激发光源设备的增益均衡设备或者包括内置在其中的激发光源设备的光中继器。在光纤传输中继系统中，光传输路径由于光纤的老化和修复等而发生损耗变化，并且WDM信号光会发生增益倾斜。在这种情况下，在本发明的光纤传输中继系统中，通过由来自激发光源的激发光引起的拉曼放大效应来恰当地控制WDM信号光用于在随后阶段的光中继器的输入功率。本发明的主要特征在于：恰当地控制WDM信号光针对在随后阶段的光中继器的输入功率以抑制在以后的阶段上的光中继器发生增益倾斜，并且能够确保在光纤传输中继系统中的优异的光传输特性。
(第一示例实施例的构成)
将参照图1描述在根据本发明的第一示例实施例中的激发光源设备的构成。图1是图示了在本示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。注意，假设在图1中图示的激发光源设备10内置在增益均衡设备100中。
在图1中图示的激发光源设备10至少包括激发光源1、两个带通滤波器(BPF)2A和2B、两个光检测器(PD)3A和3B、激发光源控制电路4、解复用器5、以及两个波分复用(WDM)复用器6A和6B。激发光源设备10向光纤7A和光纤7B中的每一个输出用于拉曼的激发光以放大通过光纤传输的WDM信号光(主信号)。光纤7A是在上行(UP)方向传输WDM信号光的光纤。进一步地，光纤7B是在下行(DW)方向传输WDM信号光的光纤。注意，在图1中，涉及是增益均衡设备100的原始功能的、补偿输入的WDM信号光的增益波长特性的偏差的增益均衡功能增益均衡设备的电路单元可以与传统技术中电路单元相同，并且本文省略了其描述。
激发光源1是输出用于拉曼放大的激发光即具有比WDM信号光(主信号)的波长略短的波长的激发光的光源。两个带通滤波器2A和2B是从通过光纤7A在UP(上行)方向和光纤7B在DW(下行)方向传输的WDM信号光中提取用于控制激发光源1的控制信号光的滤波器。两个光检测器3A和3B是分别检测由两个带通滤波器2A和2B提取出的控制信号光并且输出通过将检测到的控制信号光转换成电信号而获得的控制信号的检测器。
激发光源控制电路4是基于来自两个光检测器3A和3B中的每一个的控制信号来控制激发光源1的控制电路。解复用器5是将从激发光源1输出的激发光分离成激发光的两个光束的电路，该两个光束是用于UP(上行)方向的激发光和用于DW(下行)方向的激发光。两个WDM复用器6A和6B是分别对在UP(上行)方向的WDM信号光(主信号)和UP(上行)方向的激发光以及在DW(下行)方向的WDM信号光(主信号)和DW(下行)方向的激发光进行复用的电路。
在本文中，WDM复用器6A是按照在相反的方向上引导WDM信号光和激发光的方式来对在UP(上行)方向的WDM信号光(主信号)和UP(上行)方向的激发光进行复用的电路。进一步地，WDM复用器6B是按照在相反的方向上引导WDM信号光和激发光的方式来对在DW(下行)方向的WDM信号光(主信号)和DW(下行)方向的激发光进行复用的电路。换句话说，在图1中图示的电路构成表示应用后向激发方法的情况，该后向激发方法在与WDM信号光(主信号)相反的方向上传输用于拉曼放大的激发光，该拉曼放大对具有比来自激发光源1的激发光的波长略长的波长的信号进行拉曼放大。然而，代替后向激发，可以应用在与WDM信号光(主信号)相同的方向上传输用于拉曼放大的激发光的前向激发方法。
在与WDM信号光(主信号)相反的方向上在UP(上行)方向将激发光从WDM复用器6A输出至光纤7A，从而通过光纤7A中的拉曼放大效应来放大WDM信号光(主信号)。进一步地，在与WDM信号光(主信号)相反的方向上在DW(下行)方向将激发光从WDM复用器6B输出至光纤7B，从而通过光纤7B中的拉曼放大效应来放大WDM信号光(主信号)。以这种方式来放大WDM信号光(主信号)。因此，如在图2中图示的，可以经由光纤7A和7B来增加连接至包括内置在其中的激发光源设备10的增益均衡设备100的以后的阶段的光中继器的输入功率。因此，可以调整在UP(上行)方向和DW(下行)方向中的每个方向的WDM信号光(主信号)的增益倾斜量。
图2是图示了包括增益均衡设备100作为一个结构组件的光纤传输中继系统的一个示例的系统构成图，该增益均衡设备100包括在图1中图示的内置在其中的激发光源设备。在图2中图示的光纤传输中继系统可以操作为例如光海底线缆系统中的中继系统。具体地，当光纤传输中继系统操作为光海底线缆系统中的中继系统时，包括内置在其中的激发光源10的增益均衡设备100设置在海底中继部分中，该激发光源10包括用于拉曼放大的激发光源。在这种构成中，包括内置在其中的激发光源设备10的增益均衡设备100通过陆地上的终端设备8A和8B的远程控制来对在光海底线缆的传输路径上的损耗变化执行拉曼放大。包括内置在其中的激发光源设备10的增益均衡设备100以这种方式来执行拉曼放大，从而可以适当地控制在随后阶段的光中继器的输入功率，并且可以抑制在以后的阶段的光中继器中发生增益倾斜。
如在图2中的系统构成图中图示的，在终端设备8A和终端设备8B之间在长距离上执行光传输的光纤传输中继系统包括设置在光纤71、...、7i、7j、...、和7n的合适的中继部分中的每个中继部分中的多个阶段上的光中继器91、...、9i、9j、....、和9n。若需要，可以设置分别包括内置在其中的图1中的激发光源设备10的一个或者多个增益均衡设备100。例如，在图2的示例中，图示了在光纤7i和7j之间仅连接了一个增益均衡设备100的示例。
注意，如上所述，在本示例实施例中，激发光源设备10安装在补偿输入的WDM信号光的增益波长特性的偏差的增益均衡设备100中。代替上述配置，激发光源设备10可以安装在能够主动补偿增益波长特性的偏差的有源增益均衡器(AGEQ)中。替选地，激发光源设备10可以安装在放大并且中继输入的WDM信号光的光中继器中。替选地，激发光源设备10可以单独地安装在增益均衡设备和光中继器之间的合适的地方，并且单独地用于仅利用输出激发光的功能而不同时具有增益均衡功能和放大中继功能来输出激发光。
(对第一示例实施例中的操作的描述)
接下来，将描述内置在图1中图示的增益均衡设备100中的激发光源设备10的操作的一个示例。在正常的光纤传输中继系统中，在操作期间由于光纤的修复和老化而发生损耗时，在随后阶段的光中继器的输入功率减小。因此，在从正常的光纤传输中继系统中的光中继器输出的波分复用(WDM)信号光的光谱中发生倾斜，即，增益倾斜。当发生这种增益倾斜时，在被传输的WDM信号光(主信号)中发生由于非线性光学效应而导致的光信噪比(SNR)降低和波长失真，并且光传输特性受到影响。
然而，在引入了包括内置在其中的图1中图示的激发光源设备10的增益均衡设备100的图2中的光纤传输中继系统中，可以使WDM信号光(主信号)的增益均衡，并且还可以通过使用图1中用于拉曼放大的激发光源1来执行对增益倾斜的补偿和调整。
激发光源设备10的激发光源1在光纤传输中继系统的操作开始时不工作。当光纤传输中继系统的操作继续进行时，由于光纤的老化和修复等在光纤的中继部分(跨度)中损耗增加，从而发生增益倾斜。当检测到发生增益倾斜的时间点时，向增益均衡设备100中的激发光源设备10发送用于使激发光源设备10的激发光源1工作的控制信号。
已经接收到控制信号的激发光源设备10的激发光源控制电路4基于控制信号来控制激发光源1，并且使得输出用于拉曼放大的激发光。通过相应WDM复用器6A和6B来用上行方向中的WDM信号光(主信号)和下行方向中的WDM信号光(主信号)对来自激发光源1的激发光进行复用，并且在光纤7A和7B中产生拉曼放大。因此，经由光纤7A和7B连接至随后阶段的光中继器的输入功率增加，从而可以调整增益倾斜量。在本文中，如在图3中图示的，拉曼放大是以下现象：在该现象中，当将较强的激发光入射在光纤上时，发生基于拉曼散射的受激发射，并且在比激发光的波长长大约100nm的波长区域中获得放大效应。
图3是用于描述由将较强的激发光入射在光纤上引起的拉曼放大效应的特征图。图3在水平轴上图示了波长并且在垂直轴上图示了光功率/拉曼增益的量。如图3中的拉曼增益谱指示的，WDM信号光(主信号)的拉曼增益在比激发光的波长长大约100nm的波长区域中达到峰值。
将参照图4进一步描述通过激发光源设备10插入激发光的效果。
图4是用于描述在通过激发光源设备10将激发光插入到传输WDM信号光的光纤中时的效果的示意图。图4示意性地图示了从光纤中的第一、第二、和第三中继部分中的每一个中的光中继器输出的WDM信号光的波形。
图4的(A)图示了在光纤传输中继系统的操作刚刚开始之后的WDM信号光的波形状态。在操作开始之后未马上发生光纤的增益偏差。因此，如由信号波形A1、A2、和A3指示的，从分别用于第一、第二、和第三中继部分的第一光中继器91、第二光中继器92、和第三光中继器93中的每一个输出的WDM信号光的所有光束具有处于基本一致的增益状态的波形。
图4的(B)图示了在光纤传输中继系统的操作继续进行的状态下的WDM信号光的波形状态以及光纤的第一中继部分由于光纤的老化和修复等而损耗(LOSS)增加。从用于第一中继部分的第一光中继器91输出并且通过第一中继部分传输的WDM信号光如从信号波形B1a到信号波形B1b指示的由于损耗(LOSS)增加的影响而功率降低，并且将该WDM信号光输入至用于随后阶段的第二中继部分的第二光中继器92。
因此，用于第二中继部分的第二光中继器92将第二光中继器92中的光放大器的增益增加到高于原始设定值的值，并且放大WDM信号光以补偿输入的功率由于损耗(LOSS)而造成的不足。因此，如由信号波形B2指示的，在从第二光中继器92输出的WDM信号光中发生整个信号带宽在负侧具有增益倾斜的状态(下降状态)。
通过第二中继部分来传输具有增益倾斜的WDM信号光，并且将该WDM信号光输入至用于随后阶段的第三中继部分的第三光中继器93。如由信号波形B3指示的，从用于第三中继部分的第三光中继器93输出的WDM信号光也处于增益仍然倾斜的状态。因此，如由信号波形B3指示的，同样在增益仍然倾斜的状态下传输第三中继部分中的WDM信号光。增益倾斜的WDM信号光处于发生增益倾斜的状态，并且因此，在进行传输之后的WDM信号光中，光SNR的劣化和非线性劣化增加，并且传输特性发生劣化。
图4的(C)图示了在将激发光源设备10设置在第二中继部分中的点P处时WDM信号光的波形状态。注意，如在图4的(B)中图示的，当发生增益倾斜并且传输特性减小到小于或者等于预定阈值时，向激发光源设备10发送控制信号，激发光源控制电路4控制激发光源1，并且输出用于拉曼放大的激发光，如上所述。
同样在图4的(C)的情况下，与图4的(B)的情况相似，如由从信号波形C1a到信号波形C1b指示的，将通过损耗(LOSS)增加的第一中继部分传输的WDM信号光输入至用于随后阶段的第二中继部分的第二光中继器92，同时输入功率不足。因此，与图4的(B)的情况相似，如由信号波形C2a指示的，同样在整个信号带宽在负侧具有增益倾斜的状态下输出从用于第二中继部分的第二光中继器92输出的WDM信号光。
然而，在图4的(C)的情况下，与图4的(B)的情况不同，与从在第二中继部分中的点P处的激发光源设备10的激发光源1输出的用于拉曼放大的激发光一起对WDN信号光进行复用。因此，通过光纤中的拉曼放大效应放大了WDM信号光的整个信号带宽。在图4的(C)的情况下，如由信号波形C2b指示的，将用于随后阶段的第三中继部分的第三光中继器93的输入功率放大到略高于原始设定值的值以补偿损耗。
因此，用于第三中继部分的第三光中继器93将第三光中继器93中的光放大器的增益减少到低于原始设定值的值，并且放大WDM信号光以将输出功率调整到预设输出功率，并且输出该输出功率。因此，在第三光中继器93中的光放大器中在整个信号带宽在与来自第二光中继器92的输出的一侧相反的正侧具有增益倾斜的状态(上升状态)下执行放大。因此，从第三光中继器93输出的WDM信号光能够返回到没有增益倾斜的平坦状态并且被输出。因此，能够改善增益偏差，并且因此，可以确保优异的传输特性的恒定性。
换句话说，能够通过激发光源设备10的拉曼放大效应来针对传输路径中的损耗变化恰当地控制在随后阶段的光中继器(在图4的(C)的情况下为第三光中继器93)的输入功率。因此，能够抑制在随后阶段的光中继器中发生增益倾斜，并且即使在系统操作之后，也能够恒定地确保优异的传输特性。
注意，拉曼放大根据发生损耗(LOSS)的点与安装包括激发光源1的增益均衡设备100的点P之间的位置关系而不同地工作。
例如，与在图4的(C)中图示的情况相反，假设安装包括激发光源1的增益均衡设备100的点在与发生损耗(LOSS)的点相同的第一中继部分中并且在发生损耗(LOSS)的点和用于随后阶段的第二中继部分的第二光中继器92之间。在这种情况下，可通过利用激发光源的拉曼放大效应在第一中继部分内补偿已经发生的损耗(LOSS)，并且能够使用于随后阶段的第二中继部分的第二光中继器92的输入功率处于与在图4的(A)的情况下的状态相同的状态。因此，来自第二光中继器92的输出还可以处于与在图4的(A)的情况下的状态相同的状态。因此，能够消除对接下来的用于第三中继部分的第三光中继器的影响。
已经描述了在图1中图示的激发光源设备10中的用于拉曼放大的激发光在与作为放大目标的WDM信号光(主信号)相反的方向上传播(即，执行后向激发拉曼放大)的电路构成。如上所述，不用说，可以在本示例实施例中使用用于拉曼放大的激发光和作为放大目标的WDM信号光(主信号)在相同方向上传播(即，执行前向激发拉曼放大)的设备构成。进一步地，输出用于拉曼放大的激发光的激发光源可以不限于如在图1中图示的示例中的激发光源，并且还可以使用安装多个激发光源的构成。
(第二示例实施例)
将参照图5描述本发明的第二示例实施例。图5是图示了本示例实施例中的激发光源设备的构成的方框构成图。图5图示了与图1的情况相似在增益均衡设备100中安装在图5中图示的激发光源设备10A、但是与图1中的激发光源设备相反安装有输出用于拉曼放大的激发光的N个(N：二或者更大的整数)激发光源的情况。
换句话说，在图5中图示的激发光源设备10A包括输出具有不同波长的激发光的光束的N个激发光源11、...、和1N而不是图1中的激发光源设备10中的一个激发光源1。进一步地，在图5中图示的激发光源设备10A具有向图1中的激发光源设备10添加对从N个激发光源11、...、和1N中的每一个输出的激发光的光束进行复用并且将激发光输出至解复用器5的激发光复用器8的构成。注意，激发光源控制电路4被配置成能够基于来自两个光检测器3A和3B中的每一个的控制信号来分别控制N个激发光源11、...、和1N。
通常，当执行拉曼放大时，根据作为拉曼放大中的介质的光纤的材料来确定在引起受激拉曼散射时的激发光能量的频移量(即，波长偏移量)。因此，通过采用图5中的激发光源设备10A的设备构成来安装输出具有波长的激发光的光束的多个激发光源11，从而能够实现对WDM信号光(主信号)的增益倾斜的恰当调整和对WDM信号光(主信号)的波长带宽的仅一部分的水平校正。换句话说，预先安装输出具有不同波长的激发光的光束的多个激发光源11、...、和1N，并且经由激发光源控制电路4来单独地控制该多个激发光源11、...、和1N，从而能够实现对WDM信号光(主信号)的增益倾斜的恰当调整。进一步地，安装输出具有不同波长的激发光的光束的多个激发光源11、...、和1N，并且经由激发光源控制电路4来单独地控制该多个激发光源11、...、和1N，从而能够实现对WDM信号光(主信号)的波长带宽的仅一部分的水平校正。
例如，通过使用输出具有不同波长的激发光的光束的激发光源11、...、和1N的数量为三的情况，将通过使用图6来进一步描述在图5中的激发光源设备10A中的拉曼增益效应的原理。图6是用于描述在图5中的激发光源设备10A中的拉曼放大效应的原理的特征图，并且用横轴指示波长，用纵轴指示光功率量/拉曼增益。
如在图6中图示的，三个激发光源来输出具有按照波长λp1、λp2、和λp3的长度的递增顺序的波长的激发光的光束。具有三个波长的激发光的光束在比激发光的光束中的每个光束长大约100nm的波长区域中根据相应波长λp1、λp2和λp3引起拉曼增益51、拉曼增益52、和拉曼增益53的放大效应作为拉曼增益谱。因此，通过具有该三个波长的激发光获得通过图6中的粗曲线指示的与信号波长带宽有关的放大量作为总增益54(即，由具有波长λp1、λp2、和λp3的激发光的光束引起的拉曼增益的总和)。
在使用三个激发光源的情况下，例如，当需要执行与在除了长波长侧之外的短波长侧的信号波长带宽有关的拉曼放大作为放大量时，如下执行拉曼放大。当需要在短波长侧执行拉曼放大时，可以将指示选择并且放大除了是最长波长的波长λp3之外具有在短波长侧的两个波长的激发光的光束即具有波长λp1和λp2的激发光的光束的控制信号发送至激发光源设备10A中的激发光源控制电路4。因此，获得了通过图7中作为总增益54A的粗曲线指示的与信号波长带宽有关的放大量。图7是图示了在图5中的激发光源设备10A中的拉曼放大效应的控制示例的特征图，并且作为一个示例图示了对在除了长波长侧之外的短波长侧的信号波长带宽进行拉曼放大的情况。
换句话说，在图7中，如由虚线指示的，输出具有在短波长侧的两个波长λp1和λp2的激发光的光束，而不输出具有最长波长λp3的激发光。在图7中，在短波长侧的放大量增加，并且通过具有在短波长侧的两个波长的激发光的光束获得如由粗曲线指示的与信号波长带宽有关的放大量作为总增益54A(即，由具有波长λp1和λp2的激发光的光束引起的拉曼增益的总和)。因此，单独选择并且控制输出具有不同波长的激发光的光束的多个激发光源11、...、和1N，从而能够针对每个信号波长带宽精细地调整拉曼增益，并且能够更精确地实现对增益倾斜的增益调整。
(第三实施例)
接下来，将参照图8描述进一步与图1和图5中的激发光源设备的构成不同的激发光源设备的构成的示例作为第三示例实施例。图8是图示了根据本示例实施例的激发光源设备的构成的方框构成图。与图1中的激发光源设备相似，在图8中图示的激发光源设备10B安装在增益均衡设备100中。进一步地，激发光源设备10B与图1中的激发光源设备10不同并且此外，在输出用于拉曼放大的激发光的激发光源1的随后阶段包括通过激发光源控制电路4以可变方式进行控制来使激发光的功率水平衰减并且将激发光输出至解复用器5的可变衰减器9。
在图8中图示的激发光源设备10B中，另外安装有可变衰减器9，从而能够精细地并且主动地调整从激发光源1输出的用于拉曼放大的激发光的功率水平。因此，在本示例实施例中的激发光源设备10B中，可以更精细地调整WDM信号光(主信号)的拉曼放大量，并且能够更精确地实现对增益倾斜的增益调整。
(第四示例实施例)
接下来，将参照图9描述进一步与图1、图5、和图8中的激发光源设备的构成不同的激发光源设备的构成的示例作为第四示例实施例。图9是图示了根据本示例实施例的激发光源设备的构成的方框构成图。与图1中的激发光源设备相似，在图9中图示的激发光源设备10C安装在增益均衡设备100中。在图9中图示的激发光源设备10C与图1中的激发光源设备10不同，并且不共享在上行(UP)方向和下行(DW)方向输出用于拉曼放大的激发光的激发光源1。换句话说，在图9中图示的激发光源设备10C在上行(UP)方向和下行(DW)方向上独立地包括单独的激发光源。
换句话说，在图9中图示的激发光源设备10C在上行(UP)方向和下行(DW)方向上独立地包括两个激发光源作为激发光源1A和激发光源1B，而不是图1中的激发光源设备10中的一个激发光源1。进一步地，从在图9中图示的激发光源设备10C中消除图1中的激发光源设备10中的解复用器5。在图9中图示的激发光源设备10C中，从激发光源1A和激发光源1B输出的激发光的光束分别在上行(UP)方向和下行(DW)方向上直接连接至WDM复用器6A和WDM复用器6B。
注意，在图9中图示的激发光源设备10C具有能够分别在上行(UP)方向和下行(DW)方向上独立地控制激发光源1A和激发光源1B的构成。换句话说，在图9中图示的激发光源设备10C配置成使得图1中的激发光源控制电路4被单独安装为用于上行(UP)方向的激发光源控制电路4A和用于下行(DW)方向的激发光源控制电路4B。
在图9中图示的激发光源设备10C能够分别在上行(UP)方向和下行(DW)方向上独立地控制激发光源1A和激发光源1B。因此，能够在上行(UP)方向和下行(DW)方向上更精细地调整WDM信号光(主信号)的拉曼放大量，并且可以更精确地实现对增益倾斜的增益调整。此外，还可以用于上行(UP)方向和下行(DW)方向单独地设置激发光的接通和断开。
(第五示例实施例)
在上述示例实施例中的每个示例实施例中，已经如上描述了分别安装激发光源设备10、10A、10B、和10C同时激发光源设备10、10A、10B、和10C内置在增益均衡设备100中的情况增益均衡设备。因此，如在图10中图示的，在所有情况下，在光纤传输中继系统中用于拉曼放大的激发光源的光纤中的插入位置都是安装包括内置在其中的激发光源设备10、10A、10B、和10C的增益均衡设备100的中继部分。换句话说，在用于拉曼放大的激发光源的光纤中的插入位置是作为安装增益均衡设备100的中继部分的增益均衡器(GEQ)跨度。
图10是图示了光纤传输中继系统中的光纤中插入用于拉曼放大的激发光源的中继部分的一个示例的示意图。如在图10中图示的，在包括用于上行(UP)信道的增益均衡电路101A和用于下行(DW)信道的增益均衡电路101B的增益均衡设备100中内置每个包括用于拉曼放大的激发光源的激发光源设备10、10A、10B、和10C中的所有激发光源设备增益均衡设备。因此，用于拉曼放大的激发光源插入在光纤上的插入增益均衡电路100的中继部分(图10中的光中继器9i和光中继器9j之间的中继部分)中。注意，图10例示了在图1中图示的激发光源设备10作为内置在增益均衡设备100中的激发光源设备的电路构成的情况。这同样适用于代替在图1中图示的激发光源设备10，在图5、图8、和图9中的激发光源设备10A、10B、和10C分别用作内置在增益均衡设备100中的激发光源设备的情况。
进一步地，可以安装激发光源设备10、10A、10B、和10C，同时激发光源设备10、10A、10B、和10C内置在光中继器而不是增益均衡设备100中。激发光源设备10、10A、10B、和10C内置在光中继器中，从而如在图11中图示的，在所有情况下，在光纤传输中继系统中用于拉曼放大的激发光源的光纤中的插入位置都是安装光中继器90的中继部分。换句话说，在图11中，在用于拉曼放大的激发光源的光纤中的插入位置是安装包括内置在其中的激发光源设备10、10A、10B、和10C的光中继器90的光中继器跨度。
图11是图示了与光纤传输中继系统中的光纤中插入用于拉曼放大的激发光源的中继部分的图10不同的示例的示意图，并且图示了在与插入光中继器的位置相同的位置插入用于拉曼放大的激发光源的情况。如在图11中图示的，在包括用于上行(UP)信道的光放大器91A和用于下行(DW)信道的光放大器91B的光中继器90中内置每个包括用于拉曼放大的激发光源的激发光源设备10、10A、10B、和10C中的所有激发光源设备。因此，用于拉曼放大的激发光源插入在光纤上的插入光中继器90的中继部分(图11中的光中继器9k和光中继器9l之间的中继部分)中。注意，图11还例示了在图1中图示的激发光源设备10作为内置在光中继器90中的激发光源设备的电路构成的情况，但是这同样适用于图5、图8、和图9中的激发光源设备10A、10B、和10C的情况。
(第六示例实施例)
如上所述，在激发光源设备10、10B(、10C、和10A)的所有情况下，激发光源控制电路4(、4A、和4B)基于经由光纤发送的控制信息来控制用于拉曼放大的激发光源1(、1A、1B、11、...、和1N)。如在图12中图示的，在激发光源设备10、10B(、10C、和10A)的所有情况下，可通过安装在光纤传输中继系统的一端的终端设备来远程控制激发光源设备10(、10A、10B、和10C)。
图12是用于描述通过光纤传输中继系统中的终端设备来远程控制插入在光纤中的激发光源设备的操作的原理的示意图。系统构成与上面在图2中描述的构成相同。当光纤传输中继系统操作为光海底线缆系统中的中继系统时，通过终端设备的这种远程控制是特别必要的。换句话说，对于光海底线缆系统中的中继系统，如在图12中图示的，包括内置在其中的激发光源设备10的增益均衡设备100安装在设置在海的底部的光纤中的光中继器9i和光中继器9j之间的中继部分中。在这种情况下，增益均衡设备100是能够主动补偿增益波长特性的偏差有源增益均衡器(AGEQ)。因此，通过安装在陆地上的终端设备诸如安装在激发光源设备10的上行(UP)方向的终端设备8B来远程控制在海的底部的激发光源设备10是必不可少的。
如在图12中图示的，终端设备8B始终监视从光纤在上行(UP)方向传输的WDM信号光的传输质量。当检测到传输质量由于在作为接收谱的光纤传输路径中的增益倾斜增加超过预定阈值而恶化并且发生该恶化时(步骤S1)，终端设备8B计算消除增益倾斜所需的用于拉曼放大的激发光的功率水平。当计算激发光的功率水平时，终端设备8B生成用于控制激发光源的包括有关功率水平的信息的命令信号(控制信号)，并且经由在下行(DW)方向的光纤来将命令信号发送至对应的激发光源设备10(步骤S2)。
如上所述，在激发光源设备10中，经由带通滤波器2B和光检测器3B来将从终端设备8B发送的命令信号(控制信号)传递至激发光源控制电路4。该激发光源控制电路4基于发送的命令信号(控制信号)来启动激发光源1，并且以指定的功率水平输出用于拉曼放大的激发光。因此，增加了经由光纤7i连接至随后阶段的光中继器9i的输入功率，从而能够调整增益倾斜量。
(第七示例实施例)
在图12中图示的构成示例中，终端设备8B检测在光纤传输路径中的增益倾斜的增加，并且基于检测结果通过远程控制来启动激发光源，并且还通过远程控制来控制从激发光源输出的激发光的功率水平。代替这种构成，激发光源设备本身可以被配置成基于检测结果来自主地检测增益倾斜的增加并且自动控制激发光源。图13是图示了根据本示例实施例的激发光源设备的构成的方框构成图，并且图示了自动控制激发光源的构成的示例。注意，在图13中图示的激发光源设备10D被图示为独立的设备，但是当然可以如在图10和图11中描述的那样内置在增益均衡设备100或者光中继器90中。
通过图1中的安装用于上行(UP)方向的一个光检测器3A和用于下行(DW)方向的一个光检测器3B的激发光源设备10的构成来修改在图13中图示的激发光源设备10D。换句话说，在图13中图示的激发光源设备10D中，分别在上行(UP)方向和下行(DW)方向上安装光检测器3A1和3A2以及光检测器3B1和3B2。进一步地，在图13中图示的激发光源设备10D中修改在图1中的激发光源设备10中的激发光源控制电路4的构成。换句话说，在图13中图示的激发光源设备10D包括激发光源控制电路4C，该激发光源控制电路4C包括自动控制激发光源1的功能。激发光源控制电路4C基于对在上行(UP)方向的光检测器3A1和3A2中的两个光检测器的输出之间的比较结果以及对在下行(DW)方向的检测器3B1和3B2中的两个光检测器的输出之间的比较结果来自动控制激发光源1。
换句话说，用于上行(UP)方向的光检测器3A1和3A2两者检测在上行(UP)方向的WDM信号光(主信号)的最短波长侧和最长波长侧的功率水平，并且向激发光源控制电路4C输出检测结果。进一步地，用于下行(DW)方向的光检测器3B1和3B2两者检测在下行(UP)方向的WDM信号光(主信号)的最短波长侧和最长波长侧的功率水平，并且向激发光源控制电路4C输出检测结果。激发光源控制电路4C监视在上行(UP)方向和下行(DW)方向中每个方向的WDM信号光(主信号)的最短波长侧和最长波长侧的功率水平变化，并比较这些变化。激发光源控制电路4C基于对功率水平变化的比较结果来检测WDM信号光(主信号)是否发生水平偏差(倾斜增加)以及WDM信号光(主信号)是否发生增益倾斜。
当激发光源控制电路4C检测到WDM信号光(主信号)发生增益倾斜时，激发光源控制电路4C计算消除增益倾斜所需的用于拉曼放大的激发光的功率水平，启动激发光源1，并且以指定的功率水平输出激发光。因此，增加了经由光纤连接至随后阶段的光中继器的输入功率，从而可以自动调整增益倾斜量。因此，即使在诸如由于光纤的修复和老化而导致损耗(LOSS)增加等情况下，也可以自动调整增益倾斜，并且可以容易地处理这种情况。
(第八示例实施例)
接下来，将描述与图13中的构成不同的构成的示例作为激发光源设备自身基于检测结果来自主地检测增益倾斜的增加并且自动控制激发光源的构成。
图14是图示了根据本示例实施例的激发光源设备的构成的方框构成图，并且图示了与图13中的构成不同的构成的示例作为自动控制激发光源的构成的示例。注意，在图14中图示的激发光源设备10E被图示为独立的设备，但是当然可以如在图10和图11中描述的那样内置在增益均衡设备100或者光中继器90中。
图1中的激发光源设备10包括用于上行(UP)方向的带通滤波器2A和光检测器3A以及用于下行(DW)方向的带通滤波器2B和光检测器3B。代替这种构成，在图14中图示的激发光源设备10E包括光信道监视器(OCM)12A和12B，该光信道监视器(OCM)12A和12B包括分别检测用于上行(UP)方向和下行(DW)方向的WDM信号光(主信号)的水平变化(倾斜增加)的功能。进一步地，代替在图1中的激发光源设备10中的激发光源控制电路4，在图14中图示的激发光源设备10E包括激发光源控制电路4D，该激发光源控制电路4D包括基于光信道监视器12A和12B的检测结果来自动控制激发光源1的功能。
激发光源控制电路4D能够通过接收对WDM信号光(主信号)发生水平变化(倾斜增加)的通知作为光信道监视器12A和12B的检测结果来检测WDM信号光(主信号)发生增益倾斜。因此，激发光源控制电路4D计算消除增益倾斜所需的用于拉曼放大的激发光的功率水平，启动激发光源1，并且以指定的功率水平输出激发光。因此，增加了经由光纤连接至随后阶段的光中继器的输入功率，从而可以自动调整增益倾斜量。因此，即使在诸如由于光纤的修复和老化而导致损耗(LOSS)增加等情况下，也能够自动调整增益倾斜，并且能够容易地处理这种情况。
注意，可以针对光信道监视器12A和12B使用能够检测WDM信号光的光谱偏差的另一替代装置。在这种情况下，可以在激发光源控制电路4D中基于有关由替代装置检测到的WDM信号光的光谱偏差的信息来确定WDM信号光(主信号)是否发生增益倾斜。
(第九示例实施例)
将参照附图描述本发明的第九示例实施例。图15是图示了本示例实施例中的激发光源设备200的构成的方框构成图。本示例实施例中的激发光源设备200是安装在传输具有复用波长的WDM信号光的光纤传输中继系统中的光纤的中继部分中、并且在WDM信号光发生增益倾斜时输出用于拉曼放大的激发的设备。本示例实施例中的激发光源设备200包括激发光输出装置201、控制信号检测装置202、激发光控制装置203、和复用装置204。
激发光输出装置201输出用于拉曼放大的激发光。控制信号检测装置202从通过在上行方向和下行方向的光纤传输的WDM信号光的光束中检测激发光输出装置201的控制信号。激发光控制装置203基于控制信号来控制激发光输出装置201。复用装置204对激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
本示例实施例中的激发光源设备200从在控制信号检测装置202中的WDM信号光中检测控制信号，并且激发光控制装置203基于检测到控制信号来控制激发光输出装置201的激发光的输出。进一步地，激发光源设备200用复用装置204来对激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。因此，使用本示例实施例中的激发光源设备200能够通过经由光纤传输控制信号来控制激发光的输出的开始。因此，能够通过在由于光纤的老化等而导致发生增益倾斜时执行增益均衡来确保优异的光传输特性。
根据上述示例实施例中的每个示例实施例的激发光源设备、内置在该激发光源设备中的增益均衡设备、或者内置在激发光源设备中的光中继器的安装数量在光传输中继系统中可以不仅仅是一个。换句话说，若需要，可以在光传输中继系统中安装根据上述示例实施例中的每个示例实施例的多个激发光源设备、内置在该激发光源设备中的增益均衡设备、或者内置在激发光源设备中的光中继器。
在上面描述的示例实施例中的每个示例实施例中的激发光源设备、增益均衡设备、和光中继器可以分别实现在以下示例实施例中。
(1)根据本示例实施例的激发光源设备，该激发光源设备安装在传输具有复用波长的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统中的光纤的中继部分中并且被配置成在WDM信号光发生增益倾斜时输出用于拉曼放大的激发光，该激发光源设备包括：
激发光源，该激发光源被配置成输出用于拉曼放大的激发光；
用于上行方向和下行方向的带通滤波器，每个带通滤波器被配置成从通过在上行方向和下行方向的光纤传输的WDM信号光中提取用于控制激发光源的控制信号光；
用于上行方向和下行方向的光检测器，每个光检测器被配置成检测从用于上行方向和下行方向的带通滤波器中的每个带通滤波器输出的控制信号光，将该控制信号光转换为电信号，并且输出该电信号作为控制信号；
激发光源控制电路，该激发光源控制电路被配置成基于从用于上行方向和下行方向的光检测器中的每个光检测器输出的控制信号来控制激发光源；
解复用器，该解复用器被配置成将从激发光源输出的激发光分离成用于上行方向的激发光和用于下行方向的激发光；以及
两个复用器，该两个复用器被配置成对由解复用器分离的用于上行方向的激发光和在上行方向的WDM信号光进行复用，对下行方向的激发光和在下行方向的WDM信号光进行复用，并且将对应的所复用的光输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
(2)根据本示例实施例的增益均衡设备，其中
在上面提到的(1)中描述的激发光源设备内置在增益均衡设备中，该增益均衡设备作为传输具有复用波长的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统的结构组件设置在光纤上的中继部分中，并且包括补偿传输到所述光纤的WDM信号光的增益波长特性的偏差的增益均衡功能。
(3)根据本示例实施例的光中继器，其中
在上面提到的(1)中描述的激发光源设备内置在光中继器中，该光中继器作为传输具有复用波长的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统的结构组件设置在光纤上的中继部分中，并且包括放大并且中继传输至光纤的WDM信号光的功能。
能够通过在上面提到的示例实施例中的激发光源设备、增益均衡设备、和光中继器来实现以下效果。换句话说，在本发明的示例实施例中的每个示例实施例中，用于拉曼放大的激发光源设备安装在传输WDM信号光的光纤传输中继系统中的光纤(光传输路径)的中继部分中。当光传输路径由于光纤的老化、修复等而发生损耗变化并且然后WDM信号光发生增益倾斜时，启动激发光源设备，并且通过来自激发光源的激发光的拉曼放大效应来恰当地控制WDM信号光对在随后阶段的光中继器的输入功率。因此，能够抑制在以后的阶段上的光中继器中发生增益倾斜，并且能够确保优异的光传输特性。
上面描述的全部或者部分示例实施例可以被描述为但是不限于以下补充说明。
(补充说明1)
一种激发光源设备，该激发光源设备安装在传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统中的光纤的中继部分中并且被配置成在WDM信号光发生增益倾斜时输出用于拉曼放大的激发光，该激发光源设备包括：
激发光输出装置，该激发光输出装置用于输出用于拉曼放大的激发光；
控制信号检测装置，该控制信号检测装置用于从通过在上行方向和下行方向的光纤传输的WDM信号光的光束中检测激发光输出装置的控制信号；
激发光控制装置，该激发光控制装置用于基于控制信号来控制激发光输出装置；以及
复用装置，该复用装置用于对激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
(补充说明2)
根据补充说明1的激发光源设备，其中
激发光输出装置包括用于输出具有不同波长的激发光的多个光束的装置，以及
复用装置对通过对从激发光输出装置输出的具有不同波长的激发光的多个光束进行复用而获得的激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
(补充说明3)
根据补充说明1或者2的激发光源设备，其进一步包括：
可变衰减装置，该可变衰减装置用于使从激发光输出装置输出的激发光的功率水平衰减并且输出激发光，其中
复用装置对由衰减装置衰减的激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
(补充说明4)
根据补充说明1至3中任一项的激发光源设备，其进一步包括：
解复用装置，该解复用装置用于将从激发光输出装置输出的激发光分离成用于上行方向的激发光和用于下行方向的激发光，其中
复用装置对由解复用装置分离的用于上行方向的激发光和在上行方向的WDM信号光进行复用，并且将所复用的光输出至在上行方向的光纤，并且对用于下行方向的激发光和在下行方向的WDM信号光进行复用，并且将所复用的光输出至在下行方向的光纤。
(补充说明5)
根据补充说明1至3中任一项的激发光源设备，其中
激发光输出装置包括用于上行方向的激发光源和用于下行方向的激发光源，以及
激发光控制装置基于控制信号来单独地控制用于上行方向的激发光源和用于下行方向的激发光源。
(补充说明6)
根据补充说明1至5中任一项的激发光源设备，其中
控制信号检测装置进一步包括信号提取装置，该信号提取装置用于通过从在上行方向和下行方向的光纤中的每个光纤从通过在上行方向和下行方向的光纤传输的所述WDM信号光提取用于控制所述激发光输出装置的控制信号光，以及
控制信号检测装置将控制信号光转换成电信号，并且输出该电信号作为控制信号。
(补充说明7)
根据补充说明1至5中任一项的激发光源设备，其中
控制信号检测装置检测在上行方向的WDM信号光的主信号中的最短波长侧和最长波长侧的功率水平以及在下行方向的WDM信号光的主信号中的最短波长侧和最长波长侧的功率水平，以及
当激发光控制装置比较在上行方向的WDM信号光和在下行方向的WDM信号光中的最短波长侧和最长波长侧中的每一侧的功率水平并且检测到在上行方向和下行方向的WDM信号光中的至少一个WDM信号光的主信号中发生功率水平偏差时，激发光控制装置计算消除功率水平偏差所需的激发光的功率水平，并且以从激发光输出装置输出处于所计算的功率水平的激发光的方式来控制激发光的输出。
(补充说明8)
根据补充说明1至5中任一项的激发光源设备，其中
所述控制信号检测装置进一步包括用于检测通过在上行方向和下行方向的光纤传输的WDM信号光的主信号的功率水平变化的装置，以及
当激发光控制装置检测到主信号发生增益倾斜时，基于对主信号的功率水平的变化的检测结果，激发光控制装置计算消除增益倾斜所需的激发光的功率水平，并且以从激发光输出装置输出处于所计算的功率水平的激发光的方式来控制激发光输出装置。
(补充说明9)
根据补充说明1至7中任一项的激发光源设备，其中
基于构成所述光纤传输中继系统的终端设备的光传输质量的监视结果来从终端设备发送通过在上行方向和下行方向的光纤传输的控制信号光。
(补充说明10)
一种增益均衡电路，其包括：
根据补充说明1至9中任一项的激发光源设备，该激发光源设备并入增益均衡设备，该增益均衡设备作为传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统的结构组件设置在光纤上的中继部分中，并且包括补偿传输至光纤的WDM信号光的增益波长特性的偏差的增益均衡功能。
(补充说明11)
一种增益均衡电路，其包括：
根据补充说明1至9中任一项的激发光源设备，该激发光源设备并入光中继器，该光中继器作为传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统的结构组件设置在光纤上的中继部分中，并且包括放大并且中继传输到光纤的WDM信号光的功能。
(补充说明12)
一种增益均衡方法，该增益均衡方法安装在传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统中的光纤的中继部分中，并且在WDM信号光发生增益倾斜时使用该增益均衡方法，该增益均衡方法包括：
检测被配置成从通过在上行方向和下行方向的光纤传输的WDM信号光的光束输出用于拉曼放大的激发光的激发光源的控制信号；
基于控制信号来控制激发光源；
从激发光源输出用于拉曼放大的激发光；以及
对激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
(补充说明13)
根据补充说明12的增益均衡方法，其进一步包括：
从被配置成输出具有不同波长的激发光的多个激发光源输出激发光的光束；以及
对通过以下方式而获得的激发光进行复用：对从多个激发光源输出的激发光的光束和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
(补充说明14)
根据补充说明13或者14的增益均衡方法，其进一步包括：
使从激发光源输出的激发光的功率水平衰减，并且输出激发光；以及
对衰减的激发光和在上行方向和下行方向的WDM信号光的光束中的每个光束进行复用，并且将相应的所复用的光束输出至在上行方向的光纤和在下行方向的光纤。
(补充说明15)
根据补充说明12至14中任一项的增益均衡方法，其进一步包括：
将从激发光源输出的激发光分离成用于上行方向的激发光和用于下行方向的激发光；以及
对用于上行方向的分离的激发光和在上行方向的WDM信号光进行复用，并且将所复用的光输出至在上行方向的光纤，并且对用于下行方向的激发光和在下行方向的WDM信号光进行复用，并且将所复用的光输出至在下行方向的光纤。
(补充说明16)
根据补充说明12至14中任一项的增益均衡方法，其进一步包括：
基于控制信号来单独地控制用于上行方向的激发光源和用于下行方向的激发光源；以及
从用于上行方向的激发光源和用于下行方向的激发光源中的每一个输出激发光。
(补充说明17)
根据补充说明12至16中任一项的增益均衡方法，其进一步包括：
从在上行方向和下行方向的光纤中的每个光纤从通过在上行方向和下行方向的光纤传输的所述WDM信号光提取用于控制所述激发光源的控制信号光；以及
将控制信号光转换成电信号，并且输出该电信号作为控制信号。
(补充说明18)
根据补充说明12至16中任一项的增益均衡方法，其进一步包括：
检测在上行方向的WDM信号光的主信号中的最短波长侧和最长波长侧的功率水平以及在下行方向的WDM信号光的主信号中的最短波长侧和最长波长侧的功率水平；以及
当在上行方向的WDM信号光和在下行方向的WDM信号光中的最短波长侧和最长波长侧比较功率水平并且在上行方向的WDM信号光和在下行方向的WDM信号光中的至少一个的主信号中检测到发生功率水平偏差时，计算消除功率水平偏差所需的激发光的功率水平，并且以从激发光输出装置输出处于所计算的功率水平的激发光的方式来控制激发光源。
(补充说明19)
根据补充说明12至16中任一项的增益均衡方法，其进一步包括：
检测通过在上行方向和下行方向的光纤传输的WDM信号光的主信号的功率水平变化；以及
当检测到主信号发生增益倾斜时，基于对主信号的功率水平的变化的检测结果，计算消除增益倾斜所需的激发光的功率水平，并且以从激发光输出装置输出处于所计算的功率水平的激发光的方式来控制激发光的输出。
(补充说明20)
根据补充说明12至18中任一项的增益均衡方法，其中
基于构成所述光纤传输中继系统的终端设备的光传输质量的监视结果来从终端设备发送通过在上行方向和下行方向的光纤传输的控制信号光。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出并且描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域的普通技术人员要明白，在不脱离如由权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明中进行形式和细节上的各种改变。
本申请基于并且要求2016年3月30日提交的日本专利申请第2016-67731号的优先权权益，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。
[附图标记列表]
1 激发光源
1A 激发光源
1B 激发光源
2A 带通滤波器(BPF)
2B 带通滤波器(BPF)
3A 光检测器(PD)
3A1、3A2 光检测器(PD)
3B 光检测器(PD)
3B1、3B2 光检测器(PD)
4 激发光源控制电路
4A 激发光源控制电路
4B 激发光源控制电路
4C 激发光源控制电路
4D 激发光源控制电路
5 解复用器5
6A WDM复用器
6B WDM复用器
7A 光纤
7B 光纤
8 激发光复用器
8A 终端设备
8B 终端设备
9 可变衰减器
10 激发光源设备
10A 激发光源设备
10B 激发光源设备
10C 激发光源设备
10D 激发光源设备
10E 激发光源设备
11、…和1N激发光源
12A 光信道监视器(OCM)
12B 光信道监视器(OCM)
51 拉曼增益(由具有波长λp1的激发光引起的)
52 拉曼增益(由具有波长λp2的激发光引起的)
53 拉曼增益(由具有波长λp3的激发光引起的)
54 总增益
54A 总增益
71、…、7i、7j、…、7k、7l、…、7n 光纤
90 光中继器
91 光中继器
91A 光放大器
91B 光放大器
92、93、…、9i、9j、…、9k、9l、…、9n 光中继器
100 增益均衡设备
101A 增益均衡电路
101B 增益均衡电路
200 激发光源设备
201 激发光输出装置
202 控制信号检测装置
203 激发光控制装置
204 复用装置

Claims (20)

1.一种激发光源设备，所述激发光源设备安装在传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统中的光纤的中继部分中，并且被配置成在发生所述WDM信号光的增益倾斜时输出用于拉曼放大的激发光，所述激发光源设备包括：
激发光输出装置，所述激发光输出装置用于输出用于拉曼放大的激发光；
控制信号检测装置，所述控制信号检测装置用于从通过在上行方向和下行方向上的光纤传输的所述WDM信号光的光束，检测所述激发光输出装置的控制信号；
激发光控制装置，所述激发光控制装置用于基于所述控制信号来控制所述激发光输出装置；以及
复用装置，所述复用装置用于对所述激发光和在上行方向和下行方向上的所述WDM信号光的每个光束进行复用，并且将各复用的所述光束输出至在上行方向上的光纤和在下行方向上的光纤。
2.根据权利要求1所述的激发光源设备，其中
所述激发光输出装置包括用于输出具有不同波长的多束所述激发光的装置，以及
所述复用装置对通过对从所述激发光输出装置输出的具有不同波长的多束所述激发光进行复用而获得的所述激发光和在上行方向和下行方向上的所述WDM信号光的每个光束进行复用，并且将各复用的所述光束输出至在上行方向上的光纤和在下行方向上的光纤。
3.根据权利要求1或者2所述的激发光源设备，进一步包括：
可变衰减装置，所述可变衰减装置用于使从所述激发光输出装置输出的所述激发光的功率水平衰减并且输出所述激发光，其中
所述复用装置对由所述可变衰减装置衰减的所述激发光和在上行方向和下行方向上的所述WDM信号光的每个光束进行复用，并且将各复用的所述光束输出至在上行方向上的光纤和在下行方向上的光纤。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的激发光源设备，进一步包括：
解复用装置，所述解复用装置用于将从所述激发光输出装置输出的所述激发光分离成用于上行方向的所述激发光和用于下行方向的所述激发光，其中
所述复用装置对由所述解复用装置分离的用于上行方向的所述激发光和在上行方向上的所述WDM信号光进行复用，并且将复用的所述光输出至在上行方向上的光纤，并且对用于下行方向的所述激发光和在下行方向上的所述WDM信号光进行复用，并且将复用的所述光输出至在下行方向上的光纤。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的激发光源设备，其中
所述激发光输出装置包括用于上行方向的激发光源和用于下行方向的激发光源，以及
所述激发光控制装置基于所述控制信号来单独地控制用于所述上行方向的所述激发光源和用于所述下行方向的所述激发光源。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的激发光源设备，其中
所述控制信号检测装置进一步包括信号提取装置，所述信号提取装置用于从在上行方向和下行方向上的光纤中的每个光纤，从通过在上行方向和下行方向上的光纤传输的所述WDM信号光提取用于控制所述激发光输出装置的控制信号光，以及
所述控制信号检测装置将所述控制信号光转换成电信号，并且输出所述电信号作为所述控制信号。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的激发光源设备，其中
所述控制信号检测装置分别检测在上行方向上的所述WDM信号光的主信号中的最短波长侧和最长波长侧的功率水平以及在下行方向上的所述WDM信号光的主信号中的最短波长侧和最长波长侧的功率水平，以及
当所述激发光控制装置比较在上行方向上的所述WDM信号光和在下行方向上的所述WDM信号光中的所述最短波长侧和所述最长波长侧的各功率水平并且检测到在上行方向上的所述WDM信号光和在下行方向上的所述WDM信号光中的至少一个的主信号中发生功率水平偏差时，所述激发光控制装置计算消除所述功率水平偏差所需的所述激发光的功率水平，并且以从所述激发光输出装置输出处于计算的所述功率水平的激发光的方式来控制所述激发光的输出。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的激发光源设备，其中
所述控制信号检测装置进一步包括用于检测通过在上行方向和下行方向上的所述光纤传输的所述WDM信号光的主信号的功率水平中的变化的装置，以及
当所述激发光控制装置基于对所述主信号的所述功率水平的变化的检测结果检测到发生所述主信号的增益倾斜时，所述激发光控制装置计算消除所述增益倾斜所需的所述激发光的功率水平，并且以从所述激发光输出装置输出处于计算的所述功率水平的激发光的方式来控制所述激发光输出装置。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的激发光源设备，其中
基于由构成所述光纤传输中继系统的终端设备监视光传输质量的结果，从所述终端设备发送通过在上行方向和下行方向上的各光纤传输的所述控制信号光。
10.一种增益均衡电路，包括：
根据权利要求1至9中的任一项所述的激发光源设备，所述激发光源设备被并入在增益均衡设备中，所述增益均衡设备被设置在光纤上的中继部分中作为传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统的结构组件，并且具有补偿传输到所述光纤的所述WDM信号光的增益波长特性的偏差的增益均衡功能。
11.一种增益均衡电路，其包括：
根据权利要求1至9中的任一项所述的激发光源设备，所述激发光源设备被并入在光中继器中，所述光中继器被设置在光纤上的中继部分中作为传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统的结构组件，并且具有放大并且中继传输到所述光纤的所述WDM信号光的功能。
12.一种增益均衡方法，所述增益均衡方法安装在传输被波长复用的波分复用(WDM)信号光的光纤传输中继系统中的光纤的中继部分中，并且在发生所述WDM信号光的增益倾斜时被使用，所述增益均衡方法包括：
从通过在上行方向和下行方向上的光纤传输的所述WDM信号光的光束，检测被配置成输出用于拉曼放大的激发光的激发光源的控制信号；
基于所述控制信号来控制所述激发光源；
从所述激发光源输出用于拉曼放大的所述激发光；以及
对所述激发光和在上行方向和下行方向上的所述WDM信号光的的每个光束进行复用，并且将各复用的所述光束输出至在上行方向上的光纤和在下行方向上的光纤。
13.根据权利要求12所述的增益均衡方法，进一步包括：
从被配置成输出具有不同波长的所述激发光的多个所述激发光源输出所述激发光的光束；以及
对通过对分别从多个所述激发光源输出的所述激发光的光束进行复用而获得的所述激发光和在上行方向和下行方向上的所述WDM信号光的每个光束进行复用，并且将各复用的所述光束输出至在上行方向上的光纤和在下行方向上的光纤。
14.根据权利要求13或者14所述的增益均衡方法，进一步包括：
使从所述激发光源输出的所述激发光的功率水平衰减，并且输出所述激发光；以及
对衰减的所述激发光和在上行方向和下行方向上的所述WDM信号光的每个光束进行复用，并且将各复用的所述光束输出至在上行方向上的光纤和在下行方向上的光纤。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的增益均衡方法，进一步包括：
将从所述激发光源输出的所述激发光分离成用于上行方向的所述激发光和用于下行方向的所述激发光；以及
对用于上行方向的分离的所述激发光和在上行方向上的所述WDM信号光进行复用，并且将复用的所述光输出至在上行方向上的光纤，并且对用于下行方向的所述激发光和在下行方向上的所述WDM信号光进行复用，并且将复用的所述光输出至在下行方向上的光纤。
16.根据权利要求12至14中的任一项所述的增益均衡方法，进一步包括：
基于所述控制信号来单独地控制用于所述上行方向的激发光源和用于所述下行方向的激发光源；以及
从用于上行方向的激发光源和用于下行方向的激发光源中的每个激发光源输出所述激发光。
17.根据权利要求12至16中的任一项所述的增益均衡方法，进一步包括：
从在上行方向和下行方向上的光纤中的每个光纤，从通过在上行方向和下行方向上的所述光纤传输的所述WDM信号光提取用于控制所述激发光源的控制信号光；以及
将所述控制信号光转换成电信号，并且输出所述电信号作为所述控制信号。
18.根据权利要求12至16中的任一项所述的增益均衡方法，进一步包括：
分别检测在上行方向上的所述WDM信号光的主信号中的最短波长侧和最长波长侧的功率水平以及在下行方向上的所述WDM信号光的主信号中的最短波长侧和最长波长侧的功率水平；以及
当对于上行方向上的所述WDM信号光和在下行方向上的所述WDM信号光中的所述最短波长侧和所述最长波长侧比较各功率水平并且在上行方向上的所述WDM信号光和在下行方向上的所述WDM信号光中的至少一个的主信号中检测到发生功率水平偏差时，计算消除所述功率水平偏差所需的所述激发光的功率水平，并且以从所述激发光输出装置输出处于计算的所述功率水平的激发光的方式来控制所述激发光源。
19.根据权利要求12至16中的任一项所述的增益均衡方法，进一步包括：
检测通过在上行方向和下行方向上的各光纤传输的所述WDM信号光的主信号的功率水平中的变化；以及
当基于对所述主信号的所述功率水平的变化的检测结果检测到发生所述主信号的增益倾斜时，计算消除所述增益倾斜所需的所述激发光的功率水平，并且以从所述激发光输出装置输出处于计算的所述功率水平的激发光的方式来控制所述激发光的输出。
20.根据权利要求12至18中的任一项所述的增益均衡方法，其中
基于由构成所述光纤传输中继系统的终端设备监视光传输质量的结果，从所述终端设备发送通过在上行方向和下行方向上的各光纤传输的所述控制信号光。
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