CN1674474A - 光传送装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种无论在没有传送路径的损失变动或复用波长数变化的通常状态，还是在产生传送路径的损失变化或复用波长数变化的异常状态，都能够适宜控制各信号光的强度，确保通信质量的光传送装置及其控制方法。一种光传送装置，其由下述部件构成：从接收的波分复用信号光中分离监视光、检测监视光强度的装置(31、41)；检测监视光分离后的波分复用信号光的强度的装置(32、42)；放大上述波分复用信号光的增益控制型光放大器(34)；用于调整放大的波分复用信号光强度的光衰减器(35)；与上述光放大器一直成为恒定增益的控制同时，以波分复用信号光的输出强度为规定的目标值那样，控制上述光衰减器的衰减量的监视控制部(20)。监视控制部在上述监视光强度的变动在容许范围内，信号光强度的变动在容许范围以外时，通过上述光衰减器抑制输出光强度的恒定控制。

Description

光传送装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及光传送装置及其控制方法，特别详细地是涉及波分复用多个信号光并传送的光传送系统用的光传送装置及其控制方法。

背景技术

在光通信系统中，为了增大通信容量、降低系统成本，一般使用将波长不同的多个信号光集束在一根光纤上进行通信的波分复用光传送技术。在实际的系统中，为了补偿在作为距离上分离的2个地点之间传送路径的光纤中产生的光信号的损失，在传送路径上设置光纤放大器，在传送途中并不将光信号变换为电信号，将波长不同的多个信号汇总并进行信号放大。

光纤放大器在对于信号光的放大率(增益)中具有波长依赖性。例如在放大波长范围从1530nm到1560nm的光信号的光纤放大器的情况，对邻近1530nm的信号光的放大增益比邻近1560nm的信号光的放大增益要大。因此，在汇总放大波长不同的多个复用信号光的情况，对应波长必需进行增益的平坦化。为了进行这样的增益平坦化，在光纤放大器内部，例如装载使用电介质多层膜滤波器或者光纤黑光栅等的增益均衡滤波器。

上述放大增益的波长依赖性根据光纤放大器的输入光强度进行变化。即，如果光纤放大器的增益变化，因为增益的波长依赖性也变化，因此即使作为具有增益均衡滤波器的光放大器，增益均衡的实现也仅在光纤放大器的增益保持为设计值的期间。根据这样的理由，在光纤放大器中，为了获得被复用的多个波长信号光的增益平坦性，监视输入输出光的强度，进行一直保持增益恒定的增益恒定控制。

而且，在光传送系统中，为了应付接收机的输入动态范围的制约或光纤的非线性效果等，除上述增益恒定控制之外，还进行用于保持各波长的输出信号光强度恒定的输出强度恒定控制(以下，简单地称为输出恒定控制)。在没有输出恒定控制功能的光传送系统中，传送路径的损失变化的话，因为信号中继用光放大器(amplifier)的输入光信号强度变化，光放大器(amplifier)的输出光信号强度变化，结果接收侧光传送装置的输入光信号强度进行变化，存在接收机的输入信号电平成为动态范围以外的可能性。

为了恒定地保持接收机的输入光信号的强度，例如可以在光纤放大器的信号路径上插入光衰减器，对应在信号输入侧的传送路径上产生的损失，调整光衰减器的衰减量。在光衰减器中衰减量的波长依赖性因为不受输入光强度的影响，因此通过组合光纤放大器和光衰减器，能够实现增益恒定控制和输出恒定控制双方。

在光纤放大器中的增益恒定控制，例如在观测在光纤放大器的输入和输出侧的波分复用信号的光强度时，通过控制放大器的激励光来能够实现使输入信号光和输出信号光的强度比(增益)总是恒定。而且，每个波长的输出恒定控制例如可以根据预先指定的复用信号光的数目(复用波长数目)和每个波长的输出光强度，求得光纤放大器的总输出光强度，使放大器的总输出光强度成为所希望强度这样控制光衰减器的衰减量。

但是，在上述的输出恒定控制方法中，具有在作为总输出光强度的计算条件的复用光波长数、和实际输入光纤放大器的复用信号光的波长数之间产生差异的问题。在光传送系统中，例如在光纤中所容纳的多个发送机中的一部分产生了故障，在结合发送机和波分复用部的光纤脱落的情况，在光纤中被波分复用的信号光的数目(波长数)产生变化。

在此情况，在产生障碍的瞬间，在各光纤放大器中因为不能够把握实际被复用的波长数的状态，因此不会成为作为输出恒定控制前提的波长数和物理上的光纤上被复用的波长数的匹配。从而，由于维护作业或障碍某个波长的光信号脱落时，以比实际中被复用的信号光数多的信号光数目计算出的总输出光强度作为目标值，在执行光纤放大器的输出恒定控制的情况，每一个信号光的输出光强度成为比预定值大，结果产生各信号光以过大的输入信号电平到达接收机的问题。

为了应付这样的问题，例如在1996年电子信息通信学会通信协会大会、演讲序号B1096(非专利文献1)中，提出了通过检测从光放大器所输出的总信号光强度和在系统中所容纳的波长数，控制每一个信号光的输出光强度成为所希望的强度的《WDM用光放大器的输出电平控制方式》。而且，在特开2001-257646号公报(专利文献1)中，提出了通过在光放大器的输出侧设置的分支单元，提取称为导光(探测(probe)光)的监视控制用的监视光，使探测(probe)光的光强度为恒定这样控制光放大器的方法。

[非专利文献1]吉田等人，1996年电子信息通信学会通信协会大会、演讲序号B1096

[专利文献]特开2001-257646号公报

历来，在光放大器中，传送路径的损失变动的速度与光放大器的控制速度相比非常地慢，另一方面，假定随被复用的波长数的变化信号强度变化的过渡应答特性与光放大器的控制速度相比非常地快，根据在光传送装置中所观测的光信号强度的变化速度的不同，判别上述二个种类的变动因素。波长数的变化例如为在连接发送地点和接收地点的通信路径的变更操作中所产生的事件，波长数的变化速度假定为几百μs以下。另一方面，损失变动例如为光传送系统的维修者拉、挂光纤时产生的事件，传送路径损失变动的变化速度假定为数ms以上。

着眼于上述变化速度的不同，通过对于从光放大器的复用输入光所检测的总信号强度变化预先设定频率阈值、伴随某种事件产生时总信号强度的变化速度是否超过上述频率阈值，能够判别信号强度变动的产生因素是传送路径的损失变化还是波长数变化。而且，对应被判别的总信号强度变化的产生因素，能够决定在光放大器中应该执行的控制方式。这里，作为光放大器的控制方式，在损失变化产生的情况为必需采用输出恒定控制、在波长数变化的情况为必需采用增益恒定控制，实际产生的事件和所采用的控制模式的关系不能是相反的。

但是，在通过上述的频率阈值判定事件的方法中，例如在以ms以上的低速度产生波长数变化的情况，不能识别总信号强度的变化起因是波长数变化，而被误识别为起因是在传送路径中的损失变化。在此情况，选择将光放大器的输出光强度保持为目标值的输出恒定控制，从而执行使各波长的信号光强度提高到需要以上这样的错误控制操作。而且，在光放大器中共存补偿损失变动引起的信号强度变化的输出恒定控制、和补偿波长数变化引起的信号强度变化的增益恒定控制这2种控制方式，但在难以进行上述变动因素的识别的情况，虽然实际上是不管产生了任何一个变动因素，而同时执行2个控制方式，结果给予信号品质以变坏的影响。

然而，在由非专利文献1所提出的检测复用波长数控制光放大器的方法中，存在只能对应比较慢速度变化的传送路径的损失变动、或者是比较高速度变化的波长变化的问题。而且，在非专利文献1中，输出恒定控制因为一直操作，所以不仅在异常事件产生时，而且即使对应由系统管理者进行的通常的操作，光放大器也可能误操作。

在专利文献1中，因为仅着眼于探测(probe)光的强度变化进行光放大器的输出恒定控制和增益恒定控制，因此如非专利文献1所示，没有必要区别信号光强度变化的因素。而且，因为对光放大器的响应时间常数也没有特别的限制，所以能够对于数ms以下的高速传送路径的损失变化、或数ms以上的低速度的波长数变化进行对应。但是，在专利文献1中，由于光放大器控制依赖于作为特定光的探测光，因此由于光源的故障等、任意原因而使探测(probe)光产生异常时，因为光放大器不能够控制，存在信号光的传送中导致故障的问题。

发明内容

本发明的目的是提供在没有传送路径的损失变动或复用波长数变化的平常状态、或在产生传送路径的损失变动或复用波长数变化的异常状态，都能够适宜地控制各信号光的强度，确保通信质量的光传送装置及其控制方法。

本发明的另一目的是提供与伴随异常事件产生的光强度的变化速度无关，能够以对应光强度的变动因素适宜的控制方式控制光放大器输出的光传送装置及其控制方法。

为了达到上述目的，本发明的光传送装置由以下部件构成：从接收波分复用信号光中分离监视光、检测监视光强度的第1装置；检测监视光分离后的波分复用信号光的强度的第2装置；放大上述波分复用信号光的增益控制型光放大器；用于调节从上述光放大器所输出的波分复用信号光强度的可变衰减量的光衰减器；在控制使上述光放大器一直为一定增益的同时，以波分复用信号光的输出强度为特定的目标值，控制上述光衰减器的衰减量的监视控制部；

所述监视控制部监视从上述第1、上述第2装置输出的监视光强度和信号光强度，当监视光强度的变动在容许范围内，信号光强度的变动在容许范围以外时，由所述光衰减器抑制输出光强度的恒定控制。

本发明的一个特征在于：所述监视控制部在监视光强度在容许范围内变动，由光衰减器以规定周期T1在Δt期间、间歇地执行输出光强度的恒定控制。

本发明的另一特征在于：所述监视控制部在监视光强度的变动位于容许范围内的期间中，由所述光衰减器以规定周期间歇地执行输出光强度的恒定控制，在监视光强度变动到容许范围以外时，由上述光衰减器经过规定期间Δτ强制地执行输出光强度的恒定控制。

本发明的再一特征在于：所述监视控制部在监视光强度在容许范围外变动时，监视光强度如果位于预先设定的输出范围内，则由上述光衰减器在规定期间Δτ执行输出光强度的恒定控制，监视光强度在上述输出控制范围以外变动时，由上述光衰减器结束输出光强度的恒定控制。

本发明的再一特征在于：上述监视控制部以贵定周期TO更新用于检测监视光强度的变动的检测阈值和用于检测信号光强度的变动的检测阈值。

按照本发明的一个实施例，在输出光强度的恒定控制中，信号光强度变动到容许范围以外时，中止输出光强度的恒定控制。而且，所述监视控制部以观察的监视光强度和信号光强度为基准，每规定期间TO更新用于规定所述容许范围的阈值，根据可变阈值对监视光强度和信号光强度的变化进行监视。

在本发明的另一实施例中，光传输装置具有产生向下区间的光传送路径发送的监视光的监视光发送机，所述监视控制部对应从第1装置所输出的监视光强度，通过改变从上述监视光发送机所输出的监视光的强度，向后续的光传送装置传送在前区间中产生的损失变化。对后续的光传送装置的在前区间中的损失变化的传送，通过对应从光放大器所输出的信号光强度，改变从上述监视光发送机所输出的监视光的强度来完成。这样，通过由监视光的强度的变化传送在前区间中的损失变化，例如即使在伴随损失变化的强度补偿在不完全的状态中将波分复用信号光输出到下区间的情况，下面的光传送装置也能够防止将信号光强度变化的产生因素误识别为复用波长数的变化。

本发明的光传送装置的控制方法由以下步骤构成：检测从接收波分复用信号光中分离的监视光的光强度的步骤；检测监视光分离后的波分复用信号光的强度的步骤；以一定增益放大上述波分复用信号光的步骤；以被放大的波分复用信号光的输出光强度成为目标值那样恒定控制输出光强度的步骤；监视上述监视光强度和信号光强度，监视光强度的变动为容许范围内，信号光强度的变动为容许范围以外时，由上述光衰减器抑制输出光强度的恒定控制的步骤。

监视光和信号光波分复用并在传送的光传送路径上产生损失的话，对于监视光和信号光双方的光强度变化，在上流方向复用信号光的数目(波长数)发生变化的情况，仅变化信号光的强度。本发明的光传送装置利用光传送系统中上述性质，在监视光强度的变动在容许范围、信号光强度的变化在容许范围以外时，判断信号光强度的变动因素为复用波长数的变化，由光衰减器进行抑制输出光强度的恒定控制。

从而，按照本发明，在复用波长数变化时，通过光放大器输出强度的恒定控制的执行，能够避免信号光输出强度的误调整。而且，按照本发明，在监视光强度的变动位于容许范围内时，周期地执行光强度输出恒定控制，在传送路径损失变化为起因而监视光强度在容许范围以外的情况，因为执行规定期间的强制的光强度的输出恒定控制，所以与损失变动的变化速度没有关系，能够进行信号光输出强度的目标值控制，能够提供保证通信质量的光传送系统。

而且，在本发明的实施例中，一直执行光放大器的增益恒定控制，在监视光强度的变动位于容许范围内期间，通过间歇地每短时间执行输出恒定控制，能够尽可能缩短输出恒定控制和增益恒定控制并行的执行期间。在此情况，与非专利文献1中提出的一直执行输出恒定控制的方法相比，作为本发明的实施例的间歇地每短时间执行的控制方法的一方因为在输出恒定控制中复用波长数变化概率较小，因此能够减少上述复用波长数变化时的信号光输出强度的误调整的产生。

而且，在监视光在容许范围以外的情况，执行规定期间的强制的光强度输出恒定控制，在间歇地操作的输出恒定控制的途中信号光强度的变化在容许范围以外的情况，因为中止光强度输出恒定控制，因此即使在光强度输出恒定控制中，也能够减少上述复用波长数变化时信号光输出强度的误调整的产生。

附图说明

图1是用于说明本发明适用的波分复用光传送系统的概略构成的图。

图2是装载到图1的光传送装置1(1A～1C)的光放大器30的1个实施例的示意图。

图3是装载到图1的光传送装置1的光放大器30的另一实施例的示意图。

图4是用于说明本发明中的光放大器30的增益恒定控制(A)与周期的输出恒定控制(B)的关系的图。

图5是用于说明监视控制部20执行的周期的输出恒定控制和强制的输出恒定控制的执行条件、和光放大器30的信号光输出强度的关系的图。

图6是用于说明监视控制部20执行的输出恒定控制抑制操作的图。

图7是监视控制部20周期执行的阈值更新处理例程的流程图。

图8是监视控制部20执行的输出恒定控制例程的流程图。

图9是装载到图1的光传送装置1的光放大器30的再一另外的实施例的示意图。

图10是图9的光放大器30中的监视光发送机的主要部分的示意图。

具体实施方式

以下，对于根据本发明的波分复用光传送系统及其控制方法，参考附图进行说明。

图1是本发明使用的波分复用光传送系统的概略构成的图。

光传送系统由作为传送路径的光纤2(2-1、2-2)连接的多个光传送装置1(1A、1B、1C)构成。从装载到光传送装置1A的发送机10所输出的信号光由发送光放大器30-1放大后，经由光纤2-1、中继用光传送装置1B、光纤2-2，到达对方侧的光传送装置1C，由光传送装置1C的接收机11接收。来自光传送装置1A的发送信号光由于在通过光纤2中的传播损失而降低了光强度。为了将其补偿，在光传送装置1B中装载中继放大器30-2，在光传送装置1C中装载接收光放大器30-3。

各光传送装置1(1A～1C)具有监视控制部20(20-1～20-3)，如虚线所示，从光传送装置1A的监视控制部20-1向光纤2-1发送的监视光在邻近的中继用光传送装置1B的监视控制部20-2进行接收处理，从监视控制部20-2向光纤2-2发送的监视光由光传送装置1C的监视控制部20进行接收处理。监视光传送例如警报信息、装置的状态信息、复用信号光数目等在光传送装置中所必需的控制信息。

在本发明中，如虚线所示，从光传送装置1A的监视控制部20-1发送的监视光在输入中继用光传送装置1B的光放大器30-2之前从信号光中分离，输入到监视控制部20-2。而且，从监视控制部20-2所输出的监视光在光放大器30-2的输出侧与信号光一起被复用，在输入光传送装置1C的光放大器30-3之前从信号光分离，输入监视控制部20-3。

即，在本发明中，仅信号光输入到光放大器30。从而，例如在光纤2-1的区间上产生损失变动的情况，在后续的中继用光传送装置1B中，输入监视控制部20-2的监视光、和光放大器30-2的输入输出强度双方都产生变化，但在增减从光传送装置1A向光纤2-1所发送的信号光的数目(波长数)的情况，仅光放大器30-2的输入输出光强度产生变化，向监视控制部20-2输入的监视光的强度没有变化。

在本发明中，在监视控制部20-2中，监视光放大器30-2的输入输出信号光的强度、和监视光的强度，通过强度变化或由输入输出信号光和监视光的双方表现、还是仅由输入输出信号光表现，来识别信号光变化的因素。监视控制部20-2在将至少一个信号光输入到光放大器30-2的期间中，能够应付由复用波长数目变化引起的信号光的强度变动，一直进行光放大器30-2的增益恒定控制。

本发明的1个特征在于：监视控制部20-2与上述增益恒定控制并行，进行光放大器30-2的周期的输出恒定控制，在检测监视光强度的变化时，判断光纤2-1的损失是变化的，代替上述周期的输出恒定控制，执行规定期间的强制的输出恒定控制。上述周期的输出恒定控制是每一定期间T1仅以比较短的Δt期间执行，使光放大器30-2的总输出信号强度与目标值重合这样调整光衰减器的衰减量。而且，强制的输出恒定控制是经过比期间Δt长的期间Δτ，执行上述光衰减器的衰减量调整。

本发明的另一特征在于：监视控制部20-2在检测复用波长数的变动时，即检测监视光没有在容许范围以外这样的强度变化，但有在光放大器30-2的输入输出信号的容许范围以外的光强度变化时，抑制上述周期的、或强制的输出恒定控制的执行。即，因为所谓复用波长数变化意味着作为由监视控制部20-2输出恒定控制的前提条件的复用信号光的数目(波长数)、和实际输入输出光放大器30-2的信号光数目(波长数)不同，因此直到将在监视控制部20-2中输出恒定控制的目标值设定为正的总输出光强度的期间，输出恒定控制的执行是没有意义的。

在复用波长数变化的情况，监视控制部20-2根据例如光传送系统的上流侧光传送装置使用监视光传送的控制信号所表示的复用信号光的数目，变更总输出光强度的目标值。但是，监视控制部20-2本身也可以识别光放大器的输入信号光的波长差异，检测现在的复用信号光数目。相对侧的光传送装置1C的监视控制部20-3对于接收光也完成与上述中继用光传送装置1B的监视控制部20-2相同的控制操作。

第一实施例

图2是表示装载到光传送装置1的光放大器30的1个实施例的构成图。

光放大器30具有：用于从光纤的输入输出光中分波监视光的分波器31；分支通过分波器31的信号光的一部分的第1光耦合器32；光学放大通过光耦合器32的信号光波长频带内的信号光的光纤放大器33；分支光纤放大器33的输出信号光的一部分的第2光耦合器34；能够自由地调整光耦合器34的输出光的通过损失的可变光衰减器35；分支光衰减器35的输出信号光的一部分的第3光耦合器36；监视光发送机47；用于合波从发送机47所输出的监视光和通过光耦合器36的信号光、并发送到输出侧的光纤的合波器37。

由分波器31从信号光中所分离的监视光被输入到监视光接收机41，从监视光接收机41向监视控制部20输出监视光强度Em和从监视光提取的控制信号D1。由第1光耦合器32所分支的信号光被输入到检测器42，检测器42的输出作为信号光输入强度Es被输入到监视控制部20。由第2光耦合器34所分支的信号光被输入到检测器44，检测器44的输出作为放大信号光强度Ea被输入到监视控制部20。而且，由第3光耦合器36所分支的信号光被输入到检测器46，检测器46的输出作为信号光输出强度Eo被输入到监视控制部20。

监视控制部20监视从监视光接收机41和检测器42～46所输出的光强度，在进行所述增益恒定控制、输出恒定控制、输出恒定控制的抑制控制同时，将从监视光接收机41接收的控制信息D1作为控制信息中继到监视光发送机47。在增益恒定控制中，通过控制信号S1，一直使信号光输入强度Es和放大信号光强度Ea的比恒定那样，调整光纤放大放大器33的激励光。而且，在输出恒定控制中，通过控制信号S2，使信号光输出强度Eo成为预先决定的目标值那样，调整可变光衰减器35的衰减量。

图3是装载到光传送装置1上的光放大器30的另一实施例的示意图。

这里表示的光放大器30，其光纤放大器由通过控制信号S1进行增益控制的前级光放大部33、由控制信号S11进行增益控制的后级光放大部38这2级构成，在后级光放大部38的输入侧具有用于补偿光纤波长分散的分散补偿装置连接用端口P1、P2。在光纤区间具有波长分散问题的光传送系统中，如本实施例这样能够连接分散补偿装置的光放大器较为有效。

并且，如上述图2、图3所示的光放大器30特别表示装载到中继用光传送装置1B的光放大器30-2的构成。在发送侧装载到光传送装置1A的光放大器30-1因为没有监视光的输入，根据图2、图3的构成，也能够使用省略分波器31和监视光接收机41的构造。而且，在接收侧的光传送装置1C中，因为不存在下一传送区间，因此作为光放大器30-3，根据图2、图3的构成，能够使用省略合波器37和监视光发送机47的构造。

图4表示取横轴为经过时间，本发明中光放大器的增益恒定控制和周期的输出恒定控制的关系。

光传送装置1B、1C成为操作状态，向光放大器30输入信号光后，监视控制部20如图(A)所示，继续执行增益恒定控制。在本发明中，输出恒定控制，在光纤区间中的损失变动没有的稳定状态，原则上是停止的，如图(B)所示，以在规定时间间隔T1仅微小期间Δt间歇地被执行。

下面，参考如图5所示的信号波形图，对于光传送装置1B、1C的监视控制部20执行的周期输出恒定控制和强制输出恒定控制进行说明。在图5中，(A)表示作为监视光接收机41的输出被观测的监视光强度Em的变化、(F)表示作为检测器42输出被观测的信号光强度Es的变化、(G)表示作为检测器46输出被观测的信号光输出强度Eo的变化。

监视控制部20如图(B)所示，以一定周期To更新用于检测监视光强度Em变化的阈值。如后在图6中所述，作为用于检测信号光强度Es变化的阈值，以同一周期To更新。作为用于检测监视光强度Em变化的阈值，在本实施例中，如图(A)所示，以在阈值更新时刻所观测的监视光强度Em的值(黑点)为基准，设定第1上限阈值Mth(H1)和第1下限阈值Mth(L1)、第2上限阈值Mth(H2)和第2下限阈值Mth(L2)。

第1上限阈值Mth(H1)和第1下限阈值Mth(L1)是用于判定监视光强度Em的变动是否在容许范围以内的，例如使用定期地(t1、t2、t3、t4、…)被观测的监视光强度Em的±3dB的值。另一方面，第2上限阈值Mth(H2)和第2下限阈值Mth(L2)是用于判定监视光强度Em的变动是否在应该执行强制输出恒定控制的输出控制范围以内的，例如使用所观测的监视光强度Em的±5dB的值。

这里，阈值的更新周期To能够由系统管理者任意地选择，设定为比成为观察对象的监视光强度的变化速度充分大的周期。监视控制部20使用以周期To所更新的这些可变阈值，经常监视从监视光接收机41和检测器42所输出的监视光强度Em和信号光强度Es的变化。

在本实施例中，监视控制部20如果监视光强度Em位于第1上限阈值Mth(H1)和第1下限阈值Mth(L1)之间，就判断传送路径(光纤)的损失变动为容许范围以内，如图(D)中51、52、…所示，以T1间隔执行短时间Δt的周期的输出恒定控制。如图(A)中61所示，在监视光强度Em超出第1上限阈值Mth(H1)～第1下限阈值Mth(L1)的容许范围变动的情况，监视控制部20就判断在传送路径上发生影响通信质量的较大损失变化，如图(E)所示执行一定期间Δτ的强制输出恒定控制。在强制输出恒定控制被执行期间，如虚线53所示，抑制周期输出恒定控制，从期间Δτ结束时刻，以周期T1再开始输出恒定控制(54、…)。

并且，在监视光强度Em变动量较大、监视光强度Em在以第2上限阈值Mth(H2)和第2下限阈值Mth(L2)规定的输出控制范围以外的情况，监视控制部20就判断在监视光本身中产生强度异常，停止输出恒定控制操作。这样，通过在输出控制范围以外变动的情况结束输出光强度恒定控制，在上流被配置的监视光的电源供给突然停止的情况或监视光被去掉的情况，能够防止由于在上述监视控制部中失去监视对象，而进行的误控制。

如上所述，监视光强度Em的变动在位于第1上限阈值Mth(H1)和第1下限阈值Mth(L1)之间的容许范围内时，因为间歇地进行输出恒定控制，因此信号光的输出强度Eo如图(G)所示，在输出恒定控制的休止期间与输入光的强度变化成比例变化。但是，适宜地设定阈值更新周期To和第1上限阈值Mth(H1)和第1下限阈值Mth(L1)，在监视光强度Em的变动位于容许范围内期间如果休止输出恒定控制，能够以不影响通信量质的程度抑制上述信号光输出强度Eo的变动。

按照本实施例，使信号光的输出强度Eo每T1与目标值一致那样，在光纤放大器的输出侧周期地进行衰减量的调整，在输出恒定控制的休止期间，假设即使在信号光的输入强度Es超出容许范围变动的情况，监视控制部20因为执行强制地输出恒定控制，信号光的输出强度Eo没有影响通信质量的程度较大的变动。

下面，参考图6所示的信号波形图，对于在复用波长数目变化的情况必需的对输出恒定控制的抑制操作进行说明。在图6中，(A)表示作为检测器42的输出所观测的信号强度Es的变化，(C)表示以T1间隔周期地被执行的输出恒定控制。

监视控制部20如图(B)所示，以一定周期To更新用于检测信号光强度Es变化的上限阈值Sth(H)和下限阈值Sth(L)。作为上限阈值Sth(H)和下限阈值Sth(L)，例如使用周期地被观测的信号光强度Es的±3dB的值。这样，通过在每规定期间To更新用于规定上述容许范围的阈值，即使在产生光传送路径的长期的损失摇摆等，在监视控制部中的监视光强度或信号光强度中产生摇摆的情况，也能够对于现在状况的接收光强度一直进行最适合的阈值设定。

监视控制部20与所述监视光强度Em的变动检测并行，使用以周期To所更新的可变阈值Sth(H)和Sth(L)，经常监视信号光强度Es的变动。不管监视光强度Em在所述第1上限阈值Mth(H1)和第1下限阈值Mth(L1)之间的容许范围中变动，信号光强度Es如图(A)中71所示，在阈值Sth(H)～Sth(L)的范围以外的情况，监视控制部20判断复用信号光的数目(波长数)变化了。

复用信号光的数目变化时，使用从前的目标值(总信号光强度)执行输出恒定控制后，每1信号光的光强度以错误值被控制。因此，监视控制部20在检测到复用信号光的数目(波长数)变化的时刻tn，如图(D)所示，成为打开输出恒定控制禁止标志的状态。在输出恒定控制禁止标志打开的期间，如图(C)中虚线所示，周期输出恒定控制的执行被抑制。而且，在此期间，也抑制强制输出恒定控制的执行。

通过输出恒定控制禁止标志进行的输出恒定控制的抑制在解除监视控制部20中的输出恒定控制的目标值的异常状态之前，必需继续。监视控制部20成为打开输出恒定控制禁止标志的状态后，如图(E)所示成为控制目标值再设定状态。在此状态，向光放大器30物理地被输入的复用波长数目被指定，在结束成为输出恒定控制目标值的新的总信号光强度的再设定的定时tm时，返回关闭输出恒定控制禁止标志的状态，再开始输出恒定控制。

复用波长数目从上流侧的光传送装置接收的监视光中被提取，监视控制部20根据上述复用波长数目，计算成为控制目标的新的总信号光强度。输出恒定控制的控制目标值的变更因为在光传送系统的全部传送装置中成为必需，因此各监视控制部20在从控制目标值的再设定结束开始经过规定时间的时刻，返回关闭输出恒定控制禁止标志的状态。并且，即使在通过上述禁止标志抑制输出恒定控制的情况，因为继续执行增益恒定控制，因此复用波长数的变化给予信号光的输出强度较小的影响。

图7表示监视控制部20应答To间隔的定时器中断执行的阈值更新处理例程200的流程图。

在阈值更新处理例程(rountine)200中，读取监视光接收机41输出的监视光的输入强度Em(步骤202)，读取检测器42输出的信号光的输入强度Es(204)。接着，以监视光输入强度Em为基准值，以规定的计算公式，计算第1上限阈值Mth(H1)、第1下限阈值Mth(L1)、第2上限阈值Mth(H2)、第2下限阈值Mth(L2)，将这些值作为监视光变动量的判定用阈值记录(206)。而且，以信号光输入强度Es为基准值，以规定的计算公式，计算上限阈值Sth(H)和下限阈值Sth(L)，将这些值作为信号光变动量的判定用阈值记录(208)。

并且，代替计算阈值，例如也可以对应所预想的Em值，准备表示预先计算的Mth(H1)、Mth(L1)、Mth(H2)、Mth(L2)的值的变换表，将每次阈值更新时、所观测的Em值作为检索关键字，从上述变换表检索各阈值。阈值Sth(H)、Sth(L)的情况也相同。

图8表示监视控制部20执行的输出恒定控制例程300的流程图。

在输出恒定控制例程300中，监视控制部20开始表示时间T1经过的T1定时器(步骤302)，检查输出恒定控制禁止标志的状态(304)。在禁止标志为打开(“1”)的情况，判断控制目标值的再设定是否结束(306)，假若没有结束，则返回步骤304。在控制目标值的再设定结束的情况，返回到关闭禁止标志的状态(“0”)(308)，启动T1定时器(310)，判定监视光的强度En(320)。

在步骤304中禁止标志成为关闭的状态的情况，监视控制部20读取检测器42输出的信号光输入强度Es，判定信号光输入强度Es是否位于上限阈值Sth(H)和下限阈值Sth(L)之间的容许范围以内(312)。信号光的输入强度Es如果位于容许范围以内，执行用于输出恒定控制的步骤320，信号光的输入强度Es在容许范围以外的情况，设定禁止标志为关闭的状态(314)，返回步骤304。根据这些控制顺序，在打开禁止标志状态的期间，判断输出恒定控制被抑制。

监视控制部20在步骤320中，读取从监视光接收机41输出的监视光的输入强度Em，检测监视光的输入强度Em是否位于第1上限阈值Mth(H1)和第1下限阈值Mth(L1)之间的容许范围以内。如果监视光的输入强度Em位于容许范围以内，则判定T1定时器是否超时(322)，如果没有超时，则返回步骤304。

监视控制部20在T1定时器成为超时的时刻，执行输出恒定控制(324)。即，读取检测器46输出的信号光的输出强度Eo，将强度Eo与预先指定的控制目标值相比较，使强度Eo与控制目标值一致那样，输出光衰减器35的衰减量调整用控制信号S2。这里的输出恒定控制从开始控制直到经过时间Δt为止，反复地执行，经过时间Δt后(326)，监视控制部20停止输出恒定控制(328)，返回步骤302使T1定时器再开始。

在步骤320中，在监视光的输入强度Em在容许范围以外的情况，监视控制部20检查监视光的输入强度Em是否位于在第2上限阈值Mth(H2)～第2下限阈值Mth(L2)中所规定的输出控制范围以内(330)。监视光的输入强度Em在输出控制范围以外的情况，监视控制部20判断监视光是否为异常状态的，结束输出恒定控制例程200。在监视光的输入强度Em停留在输出控制范围以内的情况，监视控制部20执行期间Δτ的强制输出恒定控制(332)。即，与在步骤324中所执行的周期输出恒定控制相同，使信号光的输出强度Eo与控制目标值一致那样，由控制信号S2调整光衰减器35的衰减量。

强制输出恒定控制因为经过比周期输出恒定控制时间Δt长的期间Δτ被执行，从而在输出恒定控制中具有复用波长数变化的可能。因此，在强制输出恒定控制的执行中，监视控制部20在从信号光输出强度Eo的读取到控制信号S1的输出的每个控制循环，判断是否经过期间Δτ(334)，如果没有经过期间Δτ，则判定检测器42输出的信号光的输入强度Es是否位于上限阈值Sth(H)～下限阈值Sth(L)的容许范围以内(336)。如果信号光输入强度Es位于容许范围以内，则返回步骤330，反复输出恒定控制循环。信号光输入强度Es在容许范围以外的情况，判断为复用波长数变化了，停止输出恒定控制(338)，设定为打开禁止标志的状态后(340)，返回步骤304。

在上述流程图中，周期输出恒定控制因为执行期间Δt较短，以在输出恒定控制的执行中复用波长数变化的概率极低为前提，反复步骤324的输出恒定控制并执行，但也可以在周期输出恒定控制中，通过进行与步骤336相同的判定，在检测到复用波长数变化了的时刻马上停止控制操作。

第2实施例

在上述的第1实施例中，因为监视控制部20在每个光纤区间中断监视光，对下一区间，如图2所示，从监视光发送机47发送新的监视光，因此例如在如图1所示的光传送装置1C的监视控制部20-3中，不能够把握在最初的光纤传送区间2-1中损失变化是否产生和其程度。从而，在传送区间2-1中损失变化产生时，假若由于任意原因，在光传送装置1B中信号光输出强度Eo的补偿不完全，在信号光输出强度Eo中变动残留的情况，其结果是具有表示超过容许范围强度变化的光信号在传送区间2-2中被中继的可能。在此情况，下流侧的光传送装置1C的监视控制部20-3因为监视光的强度变动在容许范围以内，具有将接收信号光的输入强度变化误识别为波长数的变动的可能性。

第2实施例的光放大器为解除在下流侧的光传送装置中的上述的误识别，如图9所示，监视控制部20的特征在于：通过控制信号S3，使从监视光发送机47所输出的监视光的输出强度变化。在此情况，监视控制部20通过将由监视光接收机41所检测的监视光强度Em的变化反映到从监视光发送机47所输出的新的监视光的强度，将在前传送区间中产生的损失变动中继到后级的光传送装置中。

为了改变监视光的光强度，例如也可以由控制信号S3控制在监视光接收机7中包含的激光二极管的驱动偏置电流。而且，如图10所示，也可以在由调制电路472所驱动的激光二极管470的输出光路中插入可变光衰减器471，与光衰减器35的控制相同，监视控制部20通过控制上述可变光衰减器471，使输入到合波器37的监视光强度变化。

在本实施例中，监视控制部20与从监视光接收机41读取的在前传送区间的监视光强度Em成比例产生变化的控制信号S3，使从监视光接收机41所输出的监视光的强度产生与上述监视光强度Em相同的变化。上述监视光的强度变化由装载到下流的光传送装置1C的监视控制部20-3被观测。监视控制部20-3进行与第1实施例中说明的监视控制部20相同的操作，所观测的监视光强度Em在第1上限阈值Mth(H1)和第1下限阈值Mth(L1)之间的容许范围以内变化时，执行周期输出恒定控制，在监视光强度Em在容许范围以外的情况，执行强制的输出恒定控制。

如上所述，即使在假设光传送装置1B中信号光输出强度Eo的补偿是不完全的，来自前级的光传送装置的信号光输出强度Eo中变动残留的情况，因为仅限于其由传送路径的损失变化引起，所观测的监视光强度Em也变动，因此不会被误检测为复用波长数变化。而且，在监视控制部20-3中所观测的信号光强度Es的变动位于容许范围以内，监视光强度Em的变动在容许范围以外的情况，成为执行强制输出恒定控制，但复用波长数的变化时以外输出恒定控制的执行为自由地，信号光强度Es和监视光强度Em的变动模式中即使部分相异也不会有任意障碍。

第3实施例

第3实施例的特征在于：在图9的光放大器中，使从监视光发送机47所输出的新的监视光的强度与从光纤放大器33所输出的信号光输出强度Ea成比例变化。

即，在本实施例中，监视控制部20对应从检测器44所输出的信号光输出强度Ea使控制信号S3变化，通过该控制信号控制监视光发送机47的激光二极管470的驱动偏置电流或者是光衰减器471的衰减量。按照本实施例，在中继用的光传送装置的输出时刻，因为信号光强度和监视光强度连动变化，因此在后续的光传送装置中，信号光强度的变动不会作为复用波长数变化被误识别。

根据以上实施例可以明白，按照本发明，识别光传送系统中产生的传送路径的损失变化、和在通常维护操作中产生的复用波长数的变化这二种类的事件，通过选择地执行光放大器的输出恒定控制，能够确保光传送系统中信号光的通信质量。而且，按照上述第2、第3实施例，在伴随传送路径的损失变化的输出恒定控制中，假设即使在信号光输出强度的补偿不完全的情况，也能够防止后续的光传送装置的误操作。

Claims (10)

1.一种光传送装置，以规定的光强度向下区间的光传送路径输出与监视光同时接收的波分复用信号光，其特征在于，具有：

从接收波分复用信号光中分离监视光，检测监视光强度的第1装置；

检测监视光分离后的波分复用信号光的强度的第2装置；

放大上述波分复用信号光的增益控制型的光放大器；

用于调整从上述光放大器所输出的波分复用信号光强度的可变衰减量的光衰减器；

在上述光放大器一直控制为一定增益的同时，控制上述光衰减器的衰减量使波分复用信号光的输出强度为规定的目标值的监视控制部；

上述监视控制部具有在上述监视光强度在容许范围内的变动中，用于在规定的周期间歇地执行由上述光衰减器对输出光强度的规定控制的装置。

2.如权利要求1所述的光传送装置，其特征在于，

上述监视控制部监视从上述第1、上述第2装置所输出的监视光强度和信号光强度，当监视光强度的变动在容许范围内、信号光强度的变动在容许范围以外时，由上述光衰减器抑制输出光强度的规定控制。

3.如权利要求1所述的光传送装置，其特征在于，

上述监视控制部具有用于当上述监视光强度的变动在容许范围内时，由上述光衰减器在规定周期间歇地执行输出光强度的规定控制，当监视光强度变动到容许范围以外时，由上述光衰减器经规定期间执行输出光强度的规定控制的装置。

4.如权利要求1所述的光传送装置，其特征在于，

上述监视控制部具有用于当上述监视光强度的变动在容许范围内时，由上述光衰减器在规定周期间歇地执行输出光强度的规定控制，当监视光强度变动到容许范围以外时，监视光强度如果位于预先设定的输出控制范围内，则由上述光衰减器经规定期间执行输出光强度的规定控制，监视光强度在上述输出控制范围以外变动时，由上述光衰减器结束输出光强度的规定控制的装置。

5.如权利要求3或4所述的光传送装置，其特征在于，

上述监视控制部具有在上述规定期间的输出光强度的规定控制中，当上述信号光强度在容许范围以外时，用于中止该输出光强度的规定控制的装置。

6.如权利要求1至5任意一项所述的光传送装置，其特征在于，

上述监视控制部具有以从上述第1、上述第2装置所输出的监视光强度和信号光强度为基准值，在每规定期间用于更新规定上述容许范围的阈值的装置。

7.如权利要求1至6任意一项所述的光传送装置，其特征在于，

上述监视控制部具有根据由上述监视光传送的控制信息所示的波分复用信号光的数目，用于再设定上述输出光强度的控制目标值的装置，在控制目标值的再设定后，解除上述输出光强度的规定控制的抑制。

8.如权利要求1至7任意一项所述的光传送装置，其特征在于，具有：

产生应向下区间的光传送路径发送的监视光的监视光发送机；

复用从上述监视光发送机所输出的监视光和从上述光衰减器所输出的波分复用信号光并用于发送到上述下区间的光传送路径的合波器；

上述监视控制部对应从上述第1装置所输出的监视光强度，改变从上述监视光发送机所输出的监视光的强度。

9.如权利要求1至7任意一项所述的光传送装置，其特征在于，具有：

产生向下区间的光传送路径发送的监视光的监视光发送机；

复用从上述监视光发送机所输出的监视光和从上述光衰减器所输出的波

分复用信号光并用于发送到上述下区间的光传送路径的合波器；

检测从上述光放大器所输出的波分复用信号光的光强度的第3装置；

上述监视控制部对应从上述第3装置输出的波分复用信号光强度，改变从上述监视光发送机输出的监视光的强度。

10.一种光传送装置的控制方法，以规定增益放大随监视光接收的波分复用信号光，调整输出光强度并向下区间的光传送路径输出，其特征在于，由以下步骤构成：

检测从接收波分复用信号光中分离的监视光强度的步骤；

检测监视光分离后的波分复用信号光的强度的步骤；

以规定增益放大上述波分复用信号光的步骤；

规定控制输出光强度使被放大的波分复用信号光的输出光强度成为目标值的步骤；

监视上述监视光强度和信号光强度，当监视光强度的变动在容许范围内，信号光强度的变动在容许范围以外时，由上述光衰减器抑制输出光强度的规定控制的步骤。

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