JP2002057394A - 光増幅装置および光増幅方法ならびに光通信システム - Google Patents

光増幅装置および光増幅方法ならびに光通信システム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光通信システムの光中継局で波長
分割多重光信号から所定の光信号が除去された場合で
も、所定の光レベルで光を増幅可能な光増幅装置および
光増幅方法に関する。この光増幅装置に利用した光通信
システムに関する。 【解決手段】 本発明では、出力光の光パワーが所定の
一定値になるように入力光を増幅する光増幅装置におい
て、入力光に含まれる自然放出光の光パワが波長帯域ご
とに異なり、自然放出光の光パワーに基づく補正量で所
定の一定値を補正する補正手段を備えて構成される。本
発明では、波長分割多重光信号を増幅する際に光信号ご
とに自然放出光のレベルを考慮するので、多中継伝送中
に所定の光信号が除去されたとしても、光信号間の平均
光パワレベルの変動が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムな
どに使用される光増幅装置に関し、光通信システムの光
中継局で波長多重光信号から所定の光信号が除去された
場合でも、所定の光レベルで光を増幅することができる
光増幅装置および光増幅方法に関する。そして、この光
増幅装置に利用した光通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１６は、従来の光通信システムの構成
を示す図である。図１６において、光通信システムは、
互いに波長の異なる複数ｍ個の光信号を波長多重するＷ
ＤＭ光信号を生成する光送信局５０１と、光送信局５０
１から出力されたＷＤＭ光信号を伝送する光伝送路５０
２と、伝送されたＷＤＭ光信号が入力されＷＤＭ光信号
を受信・処理する光受信局５０３とを備えて構成され
る。さらに、光通信システムには、光伝送路５０２間に
おいて、光中継局５０４が接続される。光中継局５０４
は、光伝送路５０２間に必要に応じて複数個が設けら
れ、光中継局５０４は、光伝送路５０２中で生じる伝送
損失を補償するためにＷＤＭ光信号を所定の光レベルま
で増幅する光増幅器５３１を備える場合と、ＷＤＭ光信
号から所定のチャンネル（以下、「ｃｈ．」と略記す
る。）に対応する光信号を分岐・挿入するために光分岐
・挿入装置（以下、「ＯＡＤＭ」と略記する。）５３２
を備える場合とがある。
【０００３】光送信局５０１は、例えば、ＷＤＭ光信号
の各チャンネルの光信号を生成する複数ｍ個の光送信器
（以下、「ＯＳ」と略記する。）５１１-1〜５１１-m
と、これらＯＳ５１１-1〜５１１-mからの光信号を波長
多重する光マルチプレクサ（以下、「ＭＵＸ」と略記す
る。）５１２と、ＭＵＸ５１２から出力されるＷＤＭ光
信号を増幅する光増幅器５１３とを備えて構成される。
【０００４】光受信局５０３は、例えば、光増幅器５２
１と光デマルチプレクサ（以下、「ＤＥＭＵＸ」と略記
する。）５２２と光受信器（以下、「ＯＲ」と略記す
る。）５２３-1〜５２３-mとを備えて構成される。光伝
送路５０２から光増幅器５２１に入力されたＷＤＭ光信
号は、増幅された後にＤＥＭＵＸ５２２へ出力され、Ｄ
ＥＭＵＸ５２２で各チャンネルに対応する各光信号に波
長分離される。分離された各チャンネルの光信号は、ホ
トダイオードや復調器などを備えて構成されるＯＲ５２
３-1〜５２３-mにそれぞれ入力され、受信・処理され
る。
【０００５】光中継局５０４の光増幅装置５３１は、希
土類元素を添加した第１光ファイバ増幅器と光減衰器と
希土類元素を添加した第２光ファイバ増幅器を備えて構
成される。希土類元素は、増幅波長帯域に併せて適宜選
択され、例えば、１５５０ｎｍ帯を増幅する場合ではエ
ルビウム元素（元素記号：Ｅｒ）が使用される。そし
て、光ファイバ増幅器は、利得偏差が０となるようにす
るため、所定の波長多重数で適正利得となるように設計
され、利得が一定となるように制御される（利得一定制
御）。そして、光増幅装置５３１の出力一定制御は、光
減衰器によって制御される。
【０００６】光中継局５０４のＯＡＤＭ５３２は、例え
ば、光分岐結合器と光フィルタと光合分波器とを備えて
構成される。入力されたＷＤＭ光信号は、光分岐結合器
で２つに分岐され、一方は、光フィルタに入力され、他
方は、このＯＡＤＭで分岐すべきチャンネルに対応する
所定の光信号を受信・処理するために利用される。光フ
ィルタは、入力されたＷＤＭ光信号からこの所定の光信
号を濾波することによって除去（reject）する。光合分
波器は、所定の光信号を除去されたＷＤＭ光信号とこの
光中継局５０４で新たに挿入される光信号とを波長多重
する。
【０００７】このような光通信システムでＷＤＭ光信号
が伝送される場合について説明すると、例えば、ｍが４
の場合では、すなわち、４波のＷＤＭ光信号は、光送信
局５０１で生成され、光中継局５０４-1で中継増幅さ
れ、光中継局５０４-2で例えば、ｃｈ．３に対応する光
信号が分岐・挿入され、光中継局５０４-3で中継増幅さ
れる。このように順次に光中継局５０４で中継増幅およ
び分岐・挿入され、光受信局５０３に受信される。この
場合、ＯＡＤＭ５３２-1の光フィルタは、ｃｈ．３を濾
波するように遮断波長が設定される。
【０００８】図１７は、４波の波長分割多重光信号が増
幅された様子を示す図である。図１７Ａは、４波のＷＤ
Ｍ光信号が光中継局５０４-1で増幅された後の様子を示
し、図１７Ｂは、ｃｈ．３に対応する光信号が光中継局
５０４-2で分岐した後に新たに挿入された様子を示し、
図１７Ｃは、ｃｈ．３が分岐・挿入されたＷＤＭ光信号
が光中継局５０４-3で増幅された後の様子を示す。図１
７の各図の横軸は、波長（ｃｈ．）を示し、縦軸は、光
レベルを示す。
【０００９】図１７Ｂに示すように、ＷＤＭ光信号から
所定の光信号（図１７Ｂでは、ｃｈ．３）を分岐・挿入
する場合では、ＯＡＤＭ５３２の光フィルタは、所定の
光信号をＡＳＥも含めて除去する。このため、図１７Ｃ
に示すように、所定の光信号を分岐・挿入後のＷＤＭ光
信号は、光中継局５０４で増幅されると各光信号間にお
いて、ＡＳＥの光レベルが異なる。
【００１０】例えば、４波のＷＤＭ光信号が、光中継局
１で増幅され、光中継局２でｃｈ．３を分岐・挿入さ
れ、そして、光中継局３で増幅される場合では、光中継
局３の出力では、図１７Ｃに示すように、ｃｈ．１、ｃ
ｈ．２およびｃｈ．４のＡＳＥは、光中継局２個で生じ
た雑音レベルであるが、ｃｈ．３のＡＳＥは、光中継局
１個で生じた雑音レベルである。伝送中にｃｈ．３が分
岐・挿入されるとｃｈ．１、ｃｈ．２およびｃｈ．４と
ｃｈ．３との間において、ＡＳＥの光レベルが異なる。
【００１１】ここで、光送信局５０１、光中継局５０４
および光受信局５０３に備えられる光増幅装置５１３、
５３１、５２１は、通常、光増幅装置の出力が一定にな
るように制御される（出力一定制御）。これは、自己位
相変調（ＳＰＭ）や相互位相変調（ＸＰＭ）などの非線
形光学効果が光伝送路５０２中で発生することを抑制す
るために、光伝送路５０２の入力光レベルが制限される
ためである。
【００１２】図１７Ａで示すように、一般に自然放出光
（ＡＳＥ、amplified spontaneousemission）が光増幅
装置で発生するため、ＡＳＥが光増幅装置の出力に加算
される。１波当たりの出力がＰ0 となるように出力一定
制御されているとすると、 ＰTout＝ｍ×Ｐ0 ＝ＰTin ×Ｇ＋２ｎspｈν△ｆ（Ｇ−１） ・・・ （式１） △Ｐ0 ＝｛２ｎspｈν△ｆ（Ｇ−１）｝／ｍ ・・・（式２） となる。なお、ｍは波長多重光信号の多重数（波長数、
チャンネル数）、ＰToutは光増幅装置の総出力、ＰTin
は光増幅装置の総入力、ｎspは光増幅装置の自然放出係
数、Ｇは光増幅装置の利得、ｈνは光子（フォトン、ph
oton ）のエネルギ、△ｆは光増幅装置の帯域幅であ
る。
【００１３】出力一定制御では、総出力パワーを一定に
制御するため、式１に示すように式１の第２項が誤差成
分となるので、１波当たり（１チャンネル当たり）の光
信号の光レベルが所定の光レベルＰ0 より△Ｐ0 だけ減
少することになる。このため、従来は、光増幅装置５１
３、５３１、５２１は、この△Ｐ0 分を補正して、光増
幅装置５１３、５３１、５２１の各光信号の光レベルが
Ｐ0 となるように出力一定制御している。
【００１４】このように△Ｐ0 を補正することによっ
て、多段中継後の光信号対雑音比（以下、「光ＳＮＲ」
と略記する。）が改善される。ここで、光ＳＮＲは、 1/光SNR＝1/光SNR(1)＋1/光SNR(2)＋・・・＋1/光SNR(n) ・・・ （式３） 光SNR(j)＝Ｐinj／（２ｎspjｈν△ｆ） ・・・ （式４） で表される。なお、光ＳＮＲはｎ番目光増幅装置を通過
後の光ＳＮＲ、光ＳＮＲ（ｊ）はｊ番目の光増幅装置を
単独で使用した場合における光ＳＮＲ、Ｐinj はｊ番目
の光増幅装置における入力光の光パワー、ｎspj はｊ番
目の光増幅装置におけるＡＳＥである。
【００１５】図１８は、出力補正の有無による光ＳＮＲ
とレベルダイヤとを示す図である。図１８Ａは、出力補
正の有無による光ＳＮＲの相違を示す図であり、■が出
力補正を行った場合であり、◆が出力補正を行わない場
合である。横軸は、光中継局数（光増幅装置数）を示
し、縦軸は、ｄＢ単位で表す光ＳＮＲである。図１８Ｂ
は、出力補正の有無によるレベルダイヤの相違を示す図
であり、▲が出力補正を行った場合の光信号の光レベル
であり、×が出力補正を行った場合のＡＳＥを加算した
光信号の光レベルであり、◆が出力補正を行わない場合
の光信号の光レベルであり、●が出力補正を行わない場
合のＡＳＥを加算した光信号の光レベルである。横軸
は、光中継局数（光増幅装置数）を示し、縦軸は、ｄＢ
ｍ／ｃｈ．単位で表すチャンネル平均光パワーレベルで
ある。
【００１６】シミュレーション条件は、光増幅装置５１
３、５３１、５２１の利得偏差や光伝送路５０２の偏差
などは０とし、出力補正を行わない場合の光増幅装置５
１３、５３１、５２１の出力光レベルは０ｄＢｍ／ｃ
ｈ．であり、光伝送路５０２の伝送損失は２５ｄＢであ
り、雑音指数（以下、「ＳＮ」と略記する。）は７ｄＢ
であり、増幅帯域幅は３０ｎｍである。そして、光中継
局４０４は、ＯＡＤＭ５３２を備えないとしている。
【００１７】図１８に示すように、ＡＳＥを補償する出
力補正をすることによって、伝送特性は、出力補正しな
い場合よりも改善されるが、出力補正は、ＷＤＭ光信号
における各光信号に一律にＡＳＥが加算されるとしてい
るため、チャンネル平均光パワーレベルが、光中継局を
経るに従い増加する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにＯＡＤＭ中の光フィルタは、所定の光信号をＡＳＥ
も含めて除去するため、所定の光信号を分岐・挿入後の
ＷＤＭ光信号は、光中継局中の光増幅装置で増幅される
と各光信号間において、一律ではなくＡＳＥの光レベル
が異なる。そのため、従来の出力補正では、適切に出力
補正を行うことができないという問題がある。
【００１９】そして、従来の光増幅装置における光ファ
イバ増幅器では、所定の波長多重数で適正利得となるよ
うに設計され、利得が一定となるように制御されるの
で、ＯＡＤＭで多重数が変動すると適正利得とならない
ため、利得偏差を生じるという問題がある。そこで、本
発明では、各光信号ごとにＡＳＥの光レベルを考慮しな
がら出力を補正する光増幅装置および光増幅方法を提供
することを目的とする。
【００２０】そして、本発明では、この光増幅装置を利
用した光通信システムを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の手段で
は、出力光の光パワーが所定の一定値になるように入力
光を増幅する光増幅装置において、入力光に含まれる自
然放出光の光パワーが波長帯域ごとに異なり、自然放出
光の光パワーに基づく補正量で所定の一定値を補正する
補正手段を備えて構成される。
【００２２】本発明の第２の手段では、第１の手段の光
増幅装置において、入力光を増幅する第１光増幅手段
と、第１光増幅手段の出力光を減衰させる光減衰手段
と、光減衰手段の出力光を増幅する第２光増幅手段と、
所定の一定値となるように光減衰手段の減衰量を調整す
る制御手段とを備え、補正手段は、第１光増幅手段の利
得および第２光増幅手段の利得のいずれか一方または両
方を調整することで補正量を得ることで構成される。
【００２３】本発明の第３の手段では、出力光の光パワ
ーが所定の一定値になるように入力光を増幅する光増幅
方法において、入力光に含まれる自然放出光の光パワー
が波長帯域ごとに異なり、自然放出光の光パワーに基づ
く補正量で所定の一定値を補正することで構成される。
本発明の第４の手段では、互いに波長の異なる複数の光
信号を波長多重する波長分割多重光信号を生成する光送
信局と、光送信局から出力される波長分割多重光信号を
伝送する光伝送路と、光伝送路で伝送された波長分割多
重光信号を受信する光受信局と、光伝送路の間に設けら
れ波長分割多重光信号を出力光の光パワーが所定の一定
値になるように増幅するとともに所定の光信号を除去す
る光中継局とを備える光通信システムにおいて、光中継
局は、複数の光信号ごとにおける自然放出光の光パワー
に基づく補正量で所定の一定値を補正する補正手段を備
えることで構成される。
【００２４】本発明の第５の手段では、第４の手段の光
通信システムにおいて、所定の一定値を補正するため
に、複数の光信号ごとにおける自然放出光の光パワーに
基づく補正量を算出した後に、光中継局に補正量を通知
するシステム管理手段をさらに備えて構成される。本発
明にかかる補正量について説明する。
【００２５】光増幅装置における出力補正前の出力は、
【数１】（式５） である。そして、光増幅装置における出力補正後の出力
は、
【数２】（式６） である。なお、Ｐout は光増幅装置における出力補正前
の出力光パワー（Ｗ）（ＡＳＥを加算された光信号の光
パワー）、ＰoutAは光増幅装置における出力補正後の出
力光パワー（Ｗ）（ＡＳＥを加算された光信号の光パワ
ー）、△Ｐout は補正量、Ｐ0 は１波当たりの出力光パ
ワー（Ｗ）、Ｐinj はｊ番目の光増幅装置における入力
光の光パワー（Ｗ）、ｍj はｊ番目の光増幅装置に入力
されるＷＤＭ光信号の多重数、Ｇj はｊ番目の光増幅装
置における出力補正前の利得、ＧAjはｊ番目の光増幅装
置における出力補正後の利得、ｎspj はｊ番目の光増幅
装置における自然放出係数、ｈνは光子のエネルギ
（Ｊ）、△ｆは光増幅装置の帯域（Ｈｚ）である。
【００２６】１波当たりの出力光パワーがＰ0 となるよ
うにするためには、
【数３】（式７） となるように、出力補正前の出力値に補正量△Ｐout を
足せばよいから、
【数４】（式８） となる。ここで、式７および式８を用いて、出力補正前
の出力光パワーＰout に対する補正量△Ｐout の比（出
力増加率△1 ）を求めると、
【数５】（式９） となる。ここで、光増幅装置の利得は１に対して充分大
きいのでＧA1＝ＧA1−１と近似した。
【００２７】また、２段目の光増幅装置では、前段の光
増幅装置の補正量分だけ出力を増加させる必要があり、
さらに２段目の光増幅装置自身で生じるＡＳＥが加わ
る。このため、２段目における出力補正前の出力光パワ
ーＰout に対する補正量△Ｐou t の比（出力増加率
△2 ）を求めると、
【数６】（式１０） となる。したがって、一般に、ｋ段目の光増幅装置で
は、出力増加率△k は、
【数７】（式１１） である。ただし、ｃk 、ｄk は、それぞれ式１２および
式１３である。
【数８】（式１２）
【数９】（式１３） 一方、ｊ番目の光増幅装置における自然放出係数ｎspj
は、
【数１０】（式１４） で与えられ、ｊ番目の光増幅装置における入力光の光パ
ワーＰinj は、
【数１１】（式１５） で与えられる。
【００２８】なお、Ｌｏｇは底（base）を１０とする対
数、δk-1 は入力光パワーを測定した場合における前段
の光増幅装置の出力補正量（実際に実施された値）、δ
Ak-1はｋ段目の光増幅装置の入力光信号数（多重数、チ
ャネル数、波長数）を用いた場合における前段の光増幅
装置の出力補正量、ＮＦk はｋ段目の光増幅装置におけ
る雑音指数（ｄＢ）、ＰTinkはｋ段目の光増幅装置にお
ける総入力パワーである。これら式１４および式１５を
用いると、式１１は、
【数１２】（式１６） と計算される。ただし、ｍk≠ｍk-1の場合は、δk-1 は
δAk-1となる。
【００２９】ここで、△ｆは、光増幅装置の全体の帯域
であるため、光信号を分岐するために除去されるＡＳＥ
の帯域幅を△ｆch.（例えば、△ｆch.３を図１７に示
す。）、除去されるチャンネル数（波長数）をｎとする
と、式１６は、
【数１３】（式１７） となる。ただし、ｍk≠ｍk-1の場合は、δk-1 はδAk-1
となる。
【００３０】よって、△Ｐout ＝△k ×Ｐout であるか
ら式１７より、ＷＤＭ光信号の光信号ごと（チャンネル
ごとに）にＡＳＥのレベルを考慮した場合における△Ｐ
outが求められる。したがって、ｋ段目の光増幅装置
は、式１７に基づいて計算される△Ｐout で出力補正を
行えばよい。
【００３１】また、ｃｈ．ｊを分岐するために除去され
るＡＳＥの帯域幅を△ｆch.(j)、ｃｈ．ｊの帯域におけ
る、光送信局の光増幅部からｋ段目の光中継局の光増幅
部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(j)、除去されることのない
ＡＳＥの帯域幅を△ｆch.(other)、光増幅部の帯域△ｆ
のうち除去されることのないＡＳＥの帯域幅△ｆch(oth
er )における、光送信局の光増幅部からｋ段目の光中継
局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(other)とする
と、式１１は、
【数１４】（式１８） となる。この式１８を利用すると、ＡＳＥの累積状況
は、チャンネルごとに管理され、出力補正量もチャンネ
ルごとに算出される。この場合において、ｋ−１段目の
光増幅装置で或るチャンネルを分岐・挿入した場合で
は、当該チャンネルのＡＳＥ光レベルは、０となるので
δk-1 ＝０とする。ここで、ｄk (j)△ｆch. (j)がチャ
ンネルごとの入力光に累積された自然放出光の光パワー
である累積ＡＳＥ情報ｅk (j)に相当し、ｄch. (other)
△ｆch. (other)が波長分割多重光信号の波長帯域外の
光に累積された自然放出光の光パワーである帯域外累積
ＡＳＥ情報ｅk(other)に相当する。
【００３２】さらに、出力補正量の算出において、雑音
指数ＮＦは、１波長当たり（１チャンネル当たり）の平
均入力パワーに対する入力雑音指数を用いてもよいが、
雑音指数ＮＦが波長依存性を有するので、各波長ごと
（各チャンネルごと）の雑音指数ＮＦ(j)を用いること
が好ましい。この場合では、式１８のｄk(j)は、
【数１５】（式１９） となる。
【００３３】このように本発明は、ＷＤＭ光信号を光増
幅する際にチャンネルごとにＡＳＥのレベルを考慮した
補正量で出力が一定に増幅されるので、多中継伝送中に
光信号が分岐・挿入されたとしても、チャンネル平均光
パワーレベルの変動が抑制される。このため、本発明に
かかる光通信システムは、ＷＤＭ光信号の各チャンネル
に対応する光信号間の利得偏差を抑圧することができ
る。本発明にかかる光通信システムは、少数の波長多重
数の場合でもチャンネル数の減少による光ＳＮＲの劣化
を回避することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の
構成については、同一の符号を付し、その説明を省略す
る。 （第１の実施形態の構成）第１の実施形態は、本発明に
かかる光通信システムの実施形態である。
【００３５】図１は、第１の実施形態の光通信システム
の構成を示す図である。図２は、第１の実施形態の光通
信システムにおける光送信局の構成を示す図である。図
３は、第１の実施形態の光通信システムにおける光中継
局を示す図である。図４は、第１の実施形態の光中継局
における分岐光信号受信回路の構成を示す図である。
【００３６】図５は、第１の実施形態の光中継局におけ
る挿入光信号送信回路の構成を示す図である。図６は、
第１の実施形態の光通信システムにおける光受信局の構
成を示す図である。図１において、光通信システムは、
複数ｍ波のＷＤＭ光信号を生成する光送信局１０１と、
光送信局１０１から出力されたＷＤＭ光信号を伝送する
光伝送路１０２と、伝送されたＷＤＭ光信号が入力さ
れ、ＷＤＭ光信号を受信・処理する光受信局１０３とを
備えて構成される。さらに、光通信システムには、光伝
送路１０２間において、光中継局１０４が接続される。
光中継局１０４は、光伝送路１０２間に必要に応じて複
数個が設けられ、光中継局１０４は、光伝送路１０２中
で生じる伝送損失を補償するためにＷＤＭ光信号を所定
の光レベルまで増幅する光増幅機能と、さらにＷＤＭ光
信号から所定のチャンネルに対応する光信号を分岐・挿
入するＯＡＤＭ機能とを備える。
【００３７】光伝送路１０２は、例えば、光ファイバで
あり、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバや
１．５μ帯分散シフトファイバなどの各種の光ファイバ
を利用することができる。次に、光送信局１０１の構成
について説明する。図２において、光送信局１０１は、
ＷＤＭ光信号の各チャンネルに対応する光信号をそれぞ
れ生成する複数ｍ個のＯＳ１２１-1〜１２１-mと、これ
らＯＳ１２１-1〜１２１-mから出力された各光信号を波
長多重するＭＵＸ１２２と、ＭＵＸ１２２から出力され
るＷＤＭ光信号を増幅する光増幅部１３０と、監視情報
の光信号を生成するＯＳ１２４と、この監視情報の光信
号を光増幅部１３０から出力されたＷＤＭ光信号に波長
多重するＷＤＭカプラ（以下、「Ｗ−ＣＰＬ」と略記す
る。）１２３を備えて構成される。
【００３８】ＯＳ１２１は、例えば、所定の波長でレー
ザ光を発振する半導体レーザと、レーザ光を送信すべき
情報で変調するマッハツェンダ干渉型光変調器などの外
部変調器とを備えて構成することができる。半導体レー
ザの発振波長は、各チャンネルに合わせて設定される。
ＯＳ１２１の個数は、ＷＤＭ光信号のチャンネル数に合
わせた個数である。後述の光受信器１９４の個数につい
ても、同様である。
【００３９】ＭＵＸ１２２は、例えば、干渉フィルタの
１つである誘電体多層膜フィルタやアレイ導波路格子形
光合分波器（arrayed waveguide grating ）などを利用
することができる。ＯＳ１２１-1〜１２１-mで生成され
た各光信号は、ＭＵＸ１２２で波長多重され、ＷＤＭ光
信号として、光増幅部１３０内の光カプラ（以下、「Ｃ
ＰＬ」と略記する。）１３１に入力される。
【００４０】次に、光増幅部１３０の構成について説明
する。光増幅部１３０に入射されたＷＤＭ光信号は、Ｃ
ＰＬ１３１で２つに分配される。ＣＰＬ１３１は、入射
した光を２つに分配して射出する光部品であり、後述す
る他のＣＰＬも同様である。ＣＰＬは、例えば、ハーフ
ミラーなどの微少光学素子形光分岐結合器や溶融ファイ
バの光ファイバ形光分岐結合器や光導波路形光分岐結合
器などを利用することができる。
【００４１】ＣＰＬ１３１で分配された一方のＷＤＭ光
信号は、ＰＤ１４０に入力され、他方は、ＣＰＬ１３２
に入力される。ＰＤ１４０は、受光した光の光パワーに
従う電流を発生する光電変換器であり、後述する他のＰ
Ｄも同様である。ＰＤ１４０の出力は、アナログ入力を
ディジタル出力に変換するアナログ−ディジタル変換器
（以下、「Ａ／Ｄ」と略記する。）１４６に入力され
る。Ａ／Ｄ１４６の出力は、演算を行うマイクロプロセ
ッサなどの中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」と略記す
る。）１５０に入力される。
【００４２】一方、ＣＰＬ１３２には、エルビウム元素
添加光ファイバ（以下、「ＥＤＦ」と略記する。）１３
３の励起光として、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」
と略記する。）１４１から出力されるレーザ光も入力さ
れる。ＬＤ１４１は、例えば、ファブリペロ型レーザ、
分布帰還型レーザ、分布ブラッグ反射型レーザなど各種
半導体レーザを利用することができる。後述する他のＬ
Ｄも同様である。
【００４３】これらＣＰＬ１３１から出力されたＷＤＭ
光信号とＬＤ１４１から出力されたレーザ光は、ＣＰＬ
１３２で合波された後に、ＥＤＦ１３３に入力される。
エルビウム元素は、ランタノイドの希土類元素の１つ
で、元素記号Ｅｒ、原子番号６８である。ランタノイド
に属する元素は、互いに性質が類似している。なお、本
実施形態では、光ファイバ増幅器として、エルビウム元
素を添加した光ファイバ増幅器を使用したが、光増幅部
１３０の増幅帯域に応じて希土類元素が選択される。他
の帯域を増幅する希土類元素として、例えば、ネオジム
（Ｎｄ）、プラセオジウム（Ｐｒ）およびツリウム（Ｔ
ｍ）などが知られている。
【００４４】そして、ＥＤＦ１３３の他方の端には、Ｃ
ＰＬ１３４を介して、ＬＤ１４２から出力されるレーザ
光も入力される。ＥＤＦ１３３は、ＬＤ１４１およびＬ
Ｄ１４２から出力されるレーザ光を吸収することによっ
てＥＤＦ１３３内のエルビウムイオンが励起され、反転
分布を形成する。ＷＤＭ光信号が反転分布を形成した状
態でＥＤＦ１３３に入力されると、ＥＤＦ１３３は、Ｗ
ＤＭ光信号によって誘導放射が誘起され、ＷＤＭ光信号
を増幅する。このようにＬＤ１４１、１４２は、ＥＤＦ
１３３の励起光源であるから、これら発振波長は、ＥＤ
Ｆ１３３の励起波長、例えば、１４８０ｎｍや９８０ｎ
ｍなどに設定される。
【００４５】また、ＬＤ駆動回路１４７は、制御信号を
ＬＤ１４１およびＬＤ１４２にそれぞれ出力する。ＬＤ
駆動回路１４７は、ＬＤ１４１、１４２の素子温度を調
整することによってレーザ光の発振波長を安定させ、さ
らに、ＬＤ１４１、１４２の駆動電流を調整することに
よってレーザ光の光パワーを制御する。これらＥＤＦ１
３３、ＣＰＬ１３２、１３４、ＬＤ１４１、１４２およ
びＬＤ駆動回路１４７を備えて第１段目の光ファイバ増
幅器が構成される。第１段目の光ファイバ増幅器の利得
は、ＬＤ１４１、１４２のレーザ光の光パワーを調整す
ることによって所定の値に制御される。
【００４６】ＥＤＦ１４０で増幅されたＷＤＭ光信号
は、ＣＰＬ１３４を介して、可変光減衰器（以下、「Ｖ
ＡＴ」と略記する。）１３５に入力される。ＶＡＴ１３
５は、入力された光を減衰して出力するとともにその減
衰量を変更することができる光部品である。ＶＡＴ１３
５は、例えば、入力光と出力光との間に減衰円板を挿入
し、減衰円板の表面には回転方向に厚さが連続的に変え
てある金属減衰膜を蒸着して、この減衰円板を回転させ
ることにより減衰量を調節する光可変減衰器や、入力光
と出力光との間に磁気光学結晶およびこの磁気光学結晶
の出力側に偏光子を挿入し、磁気光学結晶に磁界を印加
してこの磁界の強さを変えることにより減衰量を調整す
る光可変減衰器などを利用することができる。
【００４７】ＶＡＴ１３５は、光増幅部１３０が光通信
システムに設置される際に設定された所定の出力（出力
補正される前の基準となる出力値）となるようにＣＰＵ
１５０によって減衰量が設定される。ＶＡＴ１３５で所
定の光パワーに調整されたＷＤＭ光信号は、第２段目の
光ファイバ増幅器のＣＰＬ１３６に入力され、増幅され
た後に、ＣＰＬ１３８から出力される。
【００４８】第２段目の光ファイバ増幅器は、ＥＤＦ１
３７、ＣＰＬ１３６、１３８、ＬＤ１４３、１４４およ
びＬＤ駆動回路１４８を備え、第１段目の光ファイバ増
幅器と同様の構成であるので、その構成の説明を省略す
る。第２段目の光ファイバ増幅器と第１段目の光ファイ
バ増幅器との各光部品の対応関係は、ＣＰＬ１３６がＣ
ＬＰ１３２に対応し、ＥＤＦ１３７がＥＤＦ１３３に対
応し、ＣＰＬ１３８がＣＬＰ１３４に対応し、ＬＤ１４
３がＬＤ１４１に対応し、ＬＤ１４４がＬＤ１４２に対
応し、そして、ＬＤ駆動回路１４８がＬＤ駆動回路１４
７に対応する。第２段目の光ファイバ増幅器の利得は、
ＬＤ１４３、１４４のレーザ光の光パワーを調整するこ
とによって所定の値に制御される。
【００４９】ＣＬＰ１３８から出力されたＷＤＭ光信号
は、ＣＰＬ１３９に入力される。ＣＰＬ１３９で分配さ
れた一方のＷＤＭ光信号は、Ｗ−ＣＰＬ１２３に入力さ
れ、他方のＷＤＭ光信号は、ＰＤ１４５に入力される。
ＰＤ１４５は、受光した光の光パワーに従う出力をＡ／
Ｄ１４９に入力させる。Ａ／Ｄ１４９の出力は、ＣＰＵ
１５０に入力される。
【００５０】一方、ＯＳ１２４は、ＯＳ１２１と同様な
構成であり、監視情報によって変調された光信号（以
下、「ＯＳＣ」と略記する。）を生成する。監視情報
は、この光通信システムを運用する上で必要な保守情
報、状態情報などの情報である。ＯＳＣは、ＷＤＭ光信
号の最小チャンネルであるｃｈ．１より短波長側に設定
される。なお、ＯＳＣは、ＷＤＭ光信号の最大チャンネ
ルであるｃｈ．ｍより長波長側に設定してもよい。
【００５１】ＯＳ１２４で生成されたＯＳＣは、Ｗ−Ｃ
ＰＬ１２３に入力される。Ｗ−ＣＰＬ１２３は、ＣＰＬ
１３９から出力されたＷＤＭ光信号とこのＯＳＣとに波
長多重する。ＯＳＣを波長多重されたＷＤＭ光信号は、
光送信局１０１の出力として、光伝送路１０２-1に送出
され、次段の光中継局１０４-1に伝送される。メモリ１
５１は、半導体メモリなどの記憶回路であり、光増幅部
１３０を制御する制御プログラム、制御プログラム実行
中の各種データ、この光増幅部１３０の増幅帯域△ｆ、
１個のチャンネルの光信号を分岐するために除去される
ＡＳＥの帯域幅△ｆch.j、この光増幅部１３０がｋ段目
の光増幅部とする場合におけるｋ段目の光増幅部の雑音
指数ＮＦk 、この光増幅部の自然放出係数ｎspk などを
格納する。
【００５２】ＣＰＵ１５０は、Ａ／Ｄ１４６、１４９、
ＬＤ駆動回路１４７、１４８、メモリ１５１およびＯＳ
１２４と接続され、これら各回路と信号をやり取りす
る。なお、光増幅部１３０のＣＰＬ１３１からＣＰＬ１
３９までのいずれかの箇所に光アイソレータを設けても
よい。例えば、ＥＤＦ１３３とＣＰＬ１３４との間やＥ
ＤＦ１３７とＣＰＬ１３８との間に設ける。光アイソレ
ータは、一方向にのみ光を透過する光部品であり、例え
ば、４５度ずれた状態の２つの偏光子の間にファラデー
回転子を配置することによって構成することができる。
光アイソレータは、光増幅部１３０内における各光部品
の接続部などで生じる反射光が何処までも伝播すること
を防止する役割を果たす。特に、反射光が半導体レーザ
に戻ってくると、半導体レーザは、位相や振幅のまちま
ちな反射光に誘導されて、発振モードが変化したり、雑
音が発生したりする。光アイソレータは、この悪影響を
防止することができる。
【００５３】次に、光中継局１０４の構成について説明
する。図３において、光中継局１０４は、ＣＰＬ１６
１、光信号除去部１６２、信号除去部の制御回路１６
４、Ｗ−ＣＰＬ１６３、１６７、１７０、分岐光信号受
信回路１６５、挿入光信号送信回路１６６、光増幅部１
３０、ＯＲ１６８およびＯＳ１６９を備えて構成され
る。
【００５４】ＣＰＬ１６１で分配された一方のＷＤＭ光
信号は、光信号除去部１６２に入力され、他方は、分岐
光信号受信回路１６５に入力される。光信号除去部１６
２は、この光中継局１０４で分岐したチャンネルに対応
する光信号をＷＤＭ光信号から除去するための光部品で
ある。光信号除去部１６２は、分岐するチャンネル数に
合わせた個数の光フィルタ、例えば、ファイバーグレー
ティングフィルタ（以下、「ＦＢＧ」と略記する。）１
６２が縦続に接続されて構成される。ＦＢＧ１６２-1〜
１６２-3の通過波長帯域は、それぞれ分岐するチャンネ
ルの波長に合わせられる。このため、ＷＤＭ光信号から
分岐するチャンネルに対応する光信号が除去される。例
えば、３２波のＷＤＭ光信号のうちのｃｈ．４〜ｃｈ．
６が分岐される場合では、ＦＢＧ１６２-1の通過波長帯
域がｃｈ．４の波長に合わせられ、ＦＢＧ１６２-2の通
過波長帯域がｃｈ．５の波長に合わせられ、そして、Ｆ
ＢＧ１６２-3の通過波長帯域がｃｈ．６の波長に合わせ
られる。
【００５５】このＦＢＧ１６２が濾波する帯域幅が、前
述のＡＳＥの帯域幅△ｆch. に相当する。信号除去部の
制御回路１６４は、光信号除去部１６２で除去されるチ
ャンネルの情報を光増幅部１３０のＣＰＵ１５０に通知
する。例えば、上述の例では、ｃｈ．４〜ｃｈ．６が除
去され、そして、挿入されたことを示す情報が、ＣＰＵ
１５０に通知される。
【００５６】なお、光信号除去部１６２は、光フィルタ
を縦続に接続することで構成したが、音響光学チューナ
ブルフィルタ（以下、「ＡＯＴＦ」と略記する。）を使
用しても良い。ＡＯＴＦは、音響光学効果によって光導
波路に屈折率変化を誘起して、光導波路を伝播する光の
偏波状態を回転させることで分離・選択する光部品であ
る。例えば、ＡＯＴＦは、圧電性結晶である基板に２本
の光導波路が形成される。これら光導波路は、互いに２
箇所で交叉し、これら交叉する部分に偏光ビームスプリ
ッタが設けられる。そして、２つの交叉する部分の間に
おいて２本の光導波路上に弾性表面波を発生する電極が
２本の光導波路上に形成される。弾性表面波は、ＲＦ周
波数を電極に供給することによって発生し、これら２本
の光導波路の屈折率を変化させる。分離・選択する波長
は、ＲＦ周波数を制御することにより決められ、複数の
波長を分離・選択する場合は、これに応じて複数のＲＦ
周波数が電極に供給される。
【００５７】図３に戻って、光信号除去部１６２でＡＳ
Ｅとともに分岐したチャンネルに対応する光信号が除去
されたＷＤＭ光信号は、Ｗ−ＣＰＬ１６３に入力され、
Ｗ−ＣＰＬ１６３で挿入光信号送信回路１６６で生成さ
れた光信号と波長多重されることによって新たに光信号
が挿入され、Ｗ−ＣＰＬ１６７に入力される。
【００５８】Ｗ−ＣＰＬ１６７は、ＯＳＣとＷＤＭ光信
号とを波長分離し、ＯＳＣをＯＲ１６８に出力し、ＷＤ
Ｍ光信号を光増幅部１３０のＣＰＬ１３１に出力する。
すなわち、Ｗ−ＣＰＬ１６７の遮断波長は、ＯＳＣの波
長とＷＤＭ光信号の波長帯域との間に設定される。ＯＲ
１６８は、ＯＳＣを受信および処理して、監視情報をＯ
ＳＣから取り出し、監視情報をＣＰＵ１５０に通知す
る。
【００５９】光増幅部１３０の構成は、ＣＰＵ１５０が
さらに信号除去部の制御回路１６４の出力、挿入光信号
送信回路１６６の出力およびＯＲ１６８の出力を受信す
ることを除き、光送信局１０１の光増幅部１３０と同様
な構成なのでその説明を省略する。光増幅部１３０で所
定のレベルに増幅されたＷＤＭ光信号は、Ｗ−ＣＰＬ１
７０に入力される。
【００６０】また、ＯＳ１６９は、ＯＳ１２１と同様な
構成であり、光中継局１０４の処理内容で変更された監
視情報によって変調されたＯＳＣを生成する。ＯＳ１６
９で生成されたＯＳＣは、Ｗ−ＣＰＬ１７０に入力され
る。Ｗ−ＣＰＬ１７０は、ＣＰＬ１３９から出力された
ＷＤＭ光信号とこのＯＳＣとに波長多重する。ＯＳＣを
波長多重されたＷＤＭ光信号は、光中継局１０４-1の出
力として光伝送路１０２-２に送出され、次段の光中継
局１０４-2に伝送される。そして、光中継局１０４-2
は、光中継局１０４-1と同様な構成であり、所定のチャ
ンネルに対応する光信号がＷＤＭ光信号に分岐および挿
入され、光伝送路１０２-3に送出され、次段の光中継局
１０４-3に伝送される。
【００６１】このように、第１の実施形態の光通信シス
テムでは、ＷＤＭ光信号は、光送信局１０１から順次に
複数個の光中継局１０４で中継されて、光受信局１０３
で受信される。
【００６２】分岐光信号受信回路１６５は、ＣＰＬ１６
１で分配されたＷＤＭ光信号から所定のチャンネルに対
応する光信号を受信・処理する。この受信・処理は、所
定のチャンネルに対応する光信号を復調して情報を取り
出したり、この光中継局１０４が他のネットワークに接
続している場合には、この光信号をそのネットワークに
送出する。
【００６３】ここで、分岐光信号受信回路１６５の１例
を図４に基づいて説明する。図４において、ＣＰＬ１６
１から出力されたＷＤＭ光信号は、光増幅器４０１で増
幅され、ＣＰＬ４０２で３つに分配される。分配された
各ＷＤＭ光信号は、それぞれＦＢＧ４０３-1〜４０３-3
および光増幅器４０４-1〜４０４-3を介して、ＯＲ４０
５-1〜４０５-3に入力される。ＦＢＧ４０３-1〜４０３
-3の通過波長帯域をそれぞれ分岐すべきチャンネルの波
長に合わせることで、各ＯＲ４０５-1〜４０５-3は、所
定のチャンネルに対応する光信号を受信することができ
る。例えば、３２波のＷＤＭ光信号のうちのｃｈ．４〜
ｃｈ．６が分岐される場合では、ＦＢＧ４０３-1の通過
波長帯域がｃｈ．４の波長に合わせられ、ＦＢＧ４０３
-2の通過波長帯域がｃｈ．５の波長に合わせられ、そし
て、ＦＢＧ４０３-3の通過波長帯域がｃｈ．６の波長に
合わせられる。
【００６４】一方、挿入光信号送信回路１６６は、光中
継局１０４で挿入すべきチャンネルに対応する光信号を
生成する。ここで、生成されるチャンネルは、分岐光信
号送信回路１６５で受信・処理されるチャンネルと同じ
チャンネルである必要はあるが、分岐したチャンネル数
と同数である必要はなく、同数以下でよい。挿入光信号
送信回路１６６は、挿入したチャンネル数をＣＰＵ１５
０に通知する。
【００６５】ここで、挿入光信号送信回路１６６の１例
を図５に基づいて説明する。図５において、ＬＤ４１１
-1〜４１１-3は、挿入すべきチャンネルに対応する波長
のレーザ光をそれぞれ発振する。レーザ光は、光増幅器
４１２-1〜４１２-3およびＦＢＧ４１３-1〜４１３-3を
それぞれ介して、光変調器（以下、「ＭＯＤ」と略記す
る。）４１４-1〜４１４-3にそれぞれ入力される。ＦＢ
Ｇ４１３-1〜４１３-3の通過波長帯域は、それぞれ挿入
すべきチャンネルの波長に合わられる。各レーザ光は、
ＭＯＤ４１４-1〜４１４-3で送出すべき情報で変調さ
れ、光増幅器４１５-1〜４１５-3をそれぞれ介して、Ｗ
−ＣＰＬ４１６で波長多重され、Ｗ−ＣＰＬ１６３へ出
力される。ＭＯＤ４１４は、例えば、マッハツェンダ型
光変調器や半導体電界吸収型光変調器などの外部変調型
の変調器を利用することができる。このような構成の挿
入光信号送信回路１６６において、ＭＯＤ４１４-1〜４
１３-3の動作状態を監視する監視制御回路を設け、監視
制御回路が挿入されるチャンネル数を計数し、計数結果
を光増幅部１３０のＣＰＵ１５０に通知する。
【００６６】なお、分岐すべきチャンネル数および挿入
すべきチャンネル数は、任意にすることができる。この
場合において、上述のＰＣＬ４０２、ＦＢＧ４０３-1〜
４０３-3、光増幅器４０４-1〜４０４-3およびＯＲ４０
５-1から成るユニットが分岐すべきチャンネル数に合わ
せて増設され、光増幅器４０１から出力されるＷＤＭ光
信号を各ユニットに分配するＣＰＬが設けられる。そし
て、これに合わせて、上述のＬＤ４１１-1〜４１１-3、
光増幅器４１２-1〜４１２-3、ＦＢＧ４１３-1〜４１３
-3、ＭＯＤ４１４-1〜４１４-3、光増幅器４１５-1〜４
１５-3およびＷ−ＣＰＬ４１６から成るユニットが増設
され、各ユニットの出力は、さらに波長多重するＷ−Ｃ
ＰＬを介して、Ｗ−ＣＰＬ１６３に入力される。
【００６７】次に、光受信局１０３の構成について説明
する。図６において、光受信局１０３は、Ｗ−ＣＰＬ１
９１、ＯＲ１９２、光増幅部１３０、ＤＥＭＵＸ１９３
およびＯＲ１９４-1〜１９４-mを備えて構成される。光
伝送路１０２から光受信局１０３に伝送されたＷＤＭ光
信号は、Ｗ−ＣＰＬ１９１に入力される。Ｗ−ＣＰＬ１
９１は、ＯＳＣとＷＤＭ光信号とに波長分離し、ＯＳＣ
をＯＲ１９２に出力し、ＷＤＭ光信号を光増幅部１３０
のＣＰＬ１３１に出力する。ＯＲ１８２は、ＯＳＣを受
信および処理して、監視情報をＯＳＣから取り出し、監
視情報をＣＰＵ１５０に通知する。
【００６８】光増幅部１３０の構成は、ＣＰＵ１５０が
さらにＯＲ１９２の出力を受信することを除き、光送信
局１０１の光増幅部１３０と同様な構成なのでその説明
を省略する。光増幅部１３０で所定のレベルに増幅され
たＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ１９３に入力される。Ｄ
ＥＭＵＸ１９３は、ＷＤＭ光信号を各チャンネルに対応
する光信号ごとに波長分離する。分離された各チャンネ
ルの光信号は、ＯＲ１９４-1〜１９４-mにそれぞれ入力
され、受信・処理される。ＯＲ１９４は、例えば、ホト
ダイオードなどの受光部、受光部の出力を等化する等化
増幅器、等化増幅器の出力からタイミングを抽出するタ
イミング回路、タイミング回路のタイミングで等化増幅
器の出力から信号を取り出す識別回路などを備えて構成
される。
【００６９】（第１の実施形態の動作・効果）第１の実
施形態の光送信局１０１は、ＯＳ１２１-1〜１２１-mお
よびＭＵＸ１２２によって所定のチャンネル数のＷＤＭ
光信号を生成する。光送信局１０１のＣＰＵ１５０は、
ＷＤＭ光信号の多重数ｍ0 および累積ＡＳＥ情報ｄ0 を
含む監視情報を収容するＯＳＣをＯＳ１２４に生成させ
る。生成したＯＳＣは、Ｗ−ＣＰＬ１２３でＷＤＭ光信
号と波長多重され、次段の光中継局１０４-1に伝送され
る。なお、光送信局１０１の光増幅部１３０を０段目の
光増幅部とした。
【００７０】ＷＤＭ光信号は、多段に縦続に接続された
光中継局１０４で順次に所定のチャンネルに対応する光
信号を分岐・挿入されるとともに増幅されることによっ
て中継され、光受信局１０３に伝送されるが、各光中継
局１０４の動作は、同様なので、そのうちの一つである
ｋ段目の光中継局１０４-kにおける動作について以下に
説明する。
【００７１】光中継局１０４-kは、光伝送路１０２から
入力されたＷＤＭ光信号をＣＰＬ１６１で分岐するとと
もにＷＤＭ光信号から所定のチャンネルに対応する光信
号を光信号除去部１６２で除去する。光信号除去部１６
２から出力されたＷＤＭ光信号は、挿入光信号送信回路
１６６から出力された光信号が新たに挿入され、Ｗ−Ｃ
ＰＬ１６７に出力される。Ｗ−ＣＰＬ１６７は、波長分
離することによってＯＳＣをＯＲ１６８に出力し、ＷＤ
Ｍ光信号を光増幅部１３０に出力する。
【００７２】次に、光増幅部１３０の制御について説明
する。ここで、以下の説明において、各記号を次によう
に定義する。ｄk は、ｋ段目の光増幅部までに累積され
たＡＳＥの光パワー（累積ＡＳＥ情報）である。ｍ
k は、ｋ段目の光増幅部に入力されるＷＤＭ光信号のチ
ャンネル数（入力チャンネル数）である。
【００７３】ｎは、ｋ−１段目の光増幅部とｋ段目の光
増幅部との間で分岐したチャンネル数（分岐チャンネル
数）である。ｓは、ｋ−１段目の光増幅部とｋ段目の光
増幅部との間で挿入されたチャンネル数（挿入チャンネ
ル数）である。ＰTinkは、ｋ段目の光増幅部に入力され
る光の総入力パワーである。
【００７４】Ｐoutkは、ｋ段目の光増幅部から出力され
る光の総出力パワーである。Ｐink は、ｋ段目の光増幅
部における１チャンネル当たりの入力光パワーである。
ＮＦk は、ｋ段目の光増幅部の雑音指数である。△ｆ
は、光増幅部の増幅帯域である。
【００７５】△ｆch. は、１個のチャンネルの除去にと
もない除去されるＡＳＥの帯域幅（ＡＳＥ除去帯域）で
ある。ｃk は、ｋ段目の光増幅部で発生するＡＳＥ（Ａ
ＳＥ情報）である。△ｋは、ｋ段目の光増幅部の出力補
正量である。図７は、第１の実施形態の光中継局におけ
る光増幅部における制御のフローチャートを示す図であ
る。
【００７６】光増幅部１３０のＣＰＵ１５０は、ＯＲ１
６８の出力から累積ＡＳＥ情報ｄk- 1 および入力チャン
ネル数ｍk-1 を取り込む（Ｓ１）。ＣＰＵ１５０は、信
号除去部の制御回路１６４の出力から分岐チャンネル数
（除去チャンネル数）ｎを取り込み、挿入光信号送信回
路１６６から挿入チャンネル数ｓを取り込む（Ｓ２）。
【００７７】ＣＰＵ１５０は、Ａ／Ｄ１４６を介して入
力されるＰＤ１４０の出力から総入力パワーＰTinkを取
り込む（Ｓ３）。ＣＰＵ１５０は、前段であるｋ−１段
目の光増幅部の出力補正量δAk-1をｋ−１段目の光増幅
部にチャンネル数ｍk のＷＤＭ光信号が入力されると仮
定して算出する（Ｓ４）。
【００７８】ＣＰＵ１５０は、入力チャンネル数ｍk-1
分岐チャンネル数ｎおよび挿入チャンネル数ｓからｋ段
目の光増幅部の入力チャンネル数ｍk を算出し、総入力
パワーＰTinkおよび入力チャンネル数ｍk から１チャン
ネル当たりの入力光パワーＰ ink を算出する（Ｓ５）。
ＣＰＵ１５０は、メモリ１５１を参照することによっ
て、入力光パワーＰinkに対応する雑音指数ＮＦk を取
り込む（Ｓ６）。
【００７９】ＣＰＵ１５０は、メモリ１５１に格納され
ている自然放出係数ｎspk および入力光パワーＰink か
ら式１２を用いて、ＡＳＥ情報ｃkを算出する（Ｓ
７）。ＣＰＵ１５０は、光送信局１０１の光増幅部から
このｋ段目の光中継局１０４-kの光増幅部までの累積Ａ
ＳＥ情報ｄk を自然放出係数ｎspk および入力光パワー
Ｐink から式１３より算出する（Ｓ８）。なお、本実施
形態では、各局の光増幅部における自然放出係数ｎspk
および入力光パワーＰink は各局で同一であるとした。
【００８０】ここで、自然放出係数ｎspk の代わりにＳ
６で取り込んだ雑音指数ＮＦk を用いても、式１４の関
係でｃk およびｄk を算出することができる。また、ｄ
k は、式１２および式１３の関係から、Ｓ１でＯＲ１６
８の出力から取り込んでいるｄk-1 とｃk とからも算出
することができる。ＣＰＵ１５０は、以上のステップに
おいて算出された各値から式１７を用いて出力補正量△
k を算出する（Ｓ９）。
【００８１】ＣＰＵ１５０は、ＶＡＴ１３５の減衰量を
調整し設定された減衰量に制御する。ＣＰＵ１５０は、
Ａ／Ｄ１４９を介して入力されるＰＤ１４５の出力をモ
ニタしながら出力補正量△k となるように、ＥＤＦ１３
３の利得およびＥＤＦ１３７の利得を調整する（Ｓ１
０）。なお、利得の調整は、例えば、一方の利得を或る
一定値に固定して他方を微調整することによって行えば
よい。また、ＥＤＦ１３３の利得は、ＬＤ駆動回路１４
７を介してＬＤ１４１、１４２の出力を調整することに
よって変更され、ＥＤＦ１３７の利得、ＬＤ駆動回路１
４８を介してＬＤ１４３、１４４の出力を調整すること
によって変更される。
【００８２】ＣＰＵ１５０は、この光中継局１０４-kの
累積ＡＳＥ情報ｄk および入力チャンネル数ｍk で監視
情報を更新し、ＯＳ１６９に更新された監視情報に基づ
くＯＳＣを生成させる（Ｓ１１）。生成されたＯＳＣ
は、出力補正量△k で補正されたレベルで増幅されたＷ
ＤＭ光信号とＷ−ＣＰＬ１７０で波長多重され、光伝送
路１０２に送出される。
【００８３】このように光中継局１０４-kは、除去され
るＡＳＥのパワーを考慮した出力補正量で出力を補正す
る。順次に中継されたＷＤＭ光信号は、光受信局１０３
に入力され、光受信局１０３内の光増幅部１３０で、光
中継局１０４-kと同様に出力補正量で補正されたレベル
で増幅される。増幅されたＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ
１９３で各チャンネルに対応する光信号ごとに波長分離
され、各光信号は、それぞれＯＲ１９４-1〜１９４-mで
受信・処理される。
【００８４】図８は、第１の実施形態の光通信システム
のシミュレーション結果を示す図である。シミュレーシ
ョンは、光通信システムが３２波のＷＤＭ光信号を伝送
することができるとし、光中継局１０４が５個であり、
各局でＷＤＭ光信号が次のように分岐・挿入されるとし
た。光送信局１０１は、ｃｈ．１ないしｃｈ．８および
ｃｈ．３２のＷＤＭ光信号を生成し、光中継局１０４-1
に伝送する。光中継局１０４-1は、ｃｈ．１ないしｃ
ｈ．８を分岐するとともにｃｈ．９ないしｃｈ．１６を
挿入し、光中継局１０４-2に伝送する。光中継局１０４
-2は、ｃｈ．９ないしｃｈ．１６を分岐するとともにｃ
ｈ．１７ないしｃｈ．２４を挿入し、光中継局１０４-3
に伝送する。光中継局１０４-3は、ｃｈ．１７ないしｃ
ｈ．２４を分岐するとともにｃｈ．１およびｃｈ．２５
ないしｃｈ．３１を挿入し、光中継局１０４-4に伝送す
る。光中継局１０４-4は、ｃｈ．２５ないしｃｈ．３２
を分岐するとともにｃｈ．２ないしｃｈ．８およびｃ
ｈ．３２を挿入し、光中継局１０４-5に伝送する。光中
継局１０４-5は、ｃｈ．１ないしｃｈ．８を分岐し、光
受信局１０３に伝送する。光伝送路の損失は、各局間に
おいて２５ｄＢであり、各局の出力レベルは、０ｄＢｍ
／ｃｈ．である。
【００８５】図８Ａは、光送信局１０１、各光中継局１
０４および光受信局１０３における光増幅部１３０の出
力補正値を示す図である。図８Ａの横軸は、光中継局の
数を示し、縦軸は、ｄＢ単位で示す出力補正量である。
実線は、本発明に基づきＡＳＥの除去分を考慮した場合
の出力補正量であり、破線は、従来のＡＳＥの除去分を
考慮しない場合の出力補正量である。
【００８６】通常、光中継局は、非線形光学効果が生じ
ない限界のレベルで光伝送路にＷＤＭ光信号を送出する
ため、従来では補正誤差が最大で１．６ｄＢに達するの
で、ＷＤＭ光信号に非線形光学効果が生じる蓋然性が高
いが、本発明によれば、この点が改善されるので、非線
形光学効果が生じない。そして、図８Ｂは、光通信シス
テムのレベルダイヤを示す図である。
【００８７】図８Ｂの横軸は、光中継局の数を示し、縦
軸は、ｄＢｍ／ｃｈ単位で表すチャンネル平均光パワー
レベルを示す。◆が出力補正を行った場合の光信号の光
レベルであり、▲が出力補正を行った場合のＡＳＥを加
算した光信号の光レベルであり、■が出力補正を行わな
い場合の光信号の光レベルであり、×が出力補正を行わ
ない場合のＡＳＥを加算した光信号の光レベルである。
【００８８】図８Ｂと図１８Ｂとを比較すると分かるよ
うに、本発明に基づきＡＳＥの除去分を考慮すると、多
中継の際に生じるチャンネル平均光パワーレベルの変動
が抑制される。このため、本発明にかかる光通信システ
ムは、ＷＤＭ光信号の各チャンネルに対応する光信号間
の利得偏差を抑圧することができる。本発明にかかる光
通信システムは、少数の波長多重数の場合でもチャンネ
ル数の減少による光ＳＮＲの劣化を回避することができ
る。
【００８９】なお、第１の実施形態では、光中継局１０
４は、光増幅機能とＯＡＤＭ機能とを併せ持つ光中継局
を使用したが、光増幅機能のみの光中継局１０５または
ＯＡＤＭ機能のみを持つ光中継局１０６の場合もある。
次に、光増幅機能のみの光中継局１０５の構成について
説明する。図９は、光通信システムにおける光中継局
（光増幅機能のみ）を示す図である。
【００９０】図９において、光中継局１０５は、Ｗ−Ｃ
ＰＬ１８１、光増幅部１３０、ＯＲ１８２、ＯＳ１８３
およびＷ−ＣＰＬ１８４を備えて構成される。光伝送路
１０２を伝播したＷＤＭ光信号は、Ｗ−ＣＰＬ１８１に
入力される。Ｗ−ＣＰＬ１８１は、ＯＳＣとＷＤＭ光信
号とに波長分離し、ＯＳＣをＯＲ１８２に出力し、ＷＤ
Ｍ光信号を光増幅部１３０のＣＰＬ１３１に出力する。
ＯＲ１８２は、ＯＳＣを受信および処理して、監視情報
をＯＳＣから取り出し、監視情報をＣＰＵ１５０に通知
する。
【００９１】光増幅部１３０の構成は、ＣＰＵ１５０が
さらにＯＲ１８２の出力を受信することを除き、光送信
局１０１の光増幅部１３０と同様な構成なのでその説明
を省略する。光増幅部１３０で所定のレベルに増幅され
たＷＤＭ光信号は、Ｗ−ＣＰＬ１８４に入力される。
【００９２】また、ＯＳ１８３は、ＯＳ１２１と同様な
構成であり、光中継局１０５の処理内容で更新された監
視情報によって変調されたＯＳＣを生成する。ＯＳ１８
３で生成されたＯＳＣは、Ｗ−ＣＰＬ１８４に入力され
る。Ｗ−ＣＰＬ１８４は、ＣＰＬ１３９から出力された
ＷＤＭ光信号とこのＯＳＣとに波長多重する。ＯＳＣを
波長多重されたＷＤＭ光信号は、光中継局１０５の出力
として光伝送路１０２に送出される。
【００９３】次に、ＯＡＤＭ機能のみの光中継局１０６
の構成について説明する。図１０は、光通信システムに
おける光中継局（ＯＡＤＭ機能のみ）の構成を示す図で
ある。図１０において、光中継局１０６は、Ｗ−ＣＰＬ
２０１、ＣＰＬ１６１、光信号除去部１６２、Ｗ−ＣＰ
Ｌ１６３、分岐光信号受信回路１６５、挿入光信号送信
回路１６６、信号除去部の制御回路１６４、ＣＰＵ２０
５、ＯＲ２０２およびＯＳ２０３およびＷ−ＣＰＬ２０
４を備えて構成される。
【００９４】光伝送路１０２を伝播したＷＤＭ光信号
は、Ｗ−ＣＰＬ２０１に入力される。Ｗ−ＣＰＬ２０１
は、ＯＳＣとＷＤＭ光信号とに波長分離し、ＯＳＣをＯ
Ｒ２０２に出力し、ＷＤＭ光信号をＣＰＬ１６１に出力
する。ＯＲ１８２は、ＯＳＣを受信および処理して、監
視情報をＯＳＣから取り出し、監視情報をＣＰＵ２０５
に通知する。
【００９５】ＣＰＬ１６１は、ＷＤＭ光信号を分岐光信
号受信回路１６５および光信号除去部１６２に分配す
る。光信号除去部１６２から出力されたＷＤＭ光信号
は、Ｗ−ＣＰＬ１６３で挿入光信号送信回路１６６から
の挿入すべき光信号と波長多重され、Ｗ−ＣＰＬ２０４
に入力される。
【００９６】ＣＰＵ２０５は、ＯＲ２０２で取り出され
た監視情報を、信号除去部の制御回路１６４から受信し
た除去したチャンネルに関する情報で更新し、更新され
た監視情報をＯＳ２０３に出力する。ＯＳ２０３は、Ｏ
Ｓ１２１と同様な構成であり、この更新された監視情報
によって変調されたＯＳＣを生成する。ＯＳ２０３で生
成されたＯＳＣは、Ｗ−ＣＰＬ２０４に入力される。Ｗ
−ＣＰＬ２０４は、Ｗ−ＣＰＬ１６３から出力されたＷ
ＤＭ光信号とこのＯＳＣとに波長多重する。ＯＳＣを波
長多重されたＷＤＭ光信号は、光中継局１０６の出力と
して光伝送路１０２に送出される。
【００９７】次に、別の実施形態について説明する。 （第２の実施形態の構成）第２の実施形態は、本発明に
かかる光通信システムの実施形態である。第２の実施形
態では、ＷＤＭ光信号のチャンネルを監視する機能を備
える光増幅部２２０が使用される。すなわち、第２の実
施形態の光増幅部２２０は、第１の実施形態における光
増幅部１３０に対し、ＣＰＬ１３１とＣＰＬ１３２との
間にＣＰＬ２２１を備え、ＣＰＬ２２１で分岐したＷＤ
Ｍ光信号のスペクトルを解析する光スペクトルアナライ
ザ（以下、「ＯＳＡ」と略記する。）２２２およびＯＳ
Ａ２２２を制御するＯＳＡ制御回路２２３を備える点で
相違する。
【００９８】第２の実施形態の光通信システムは、光送
信局１０１とＷＤＭ光信号を受信および処理する光受信
局１０７とこれらを結ぶ光伝送路１０２とを備えるポイ
ント・ツゥ・ポイント（point-to-point）の光通信シス
テムであって、光通信システムには、光伝送路１０２間
において、光増幅機能とＯＡＤＭ機能とを持つ、必要な
個数の光中継局１０８が縦続に接続される。
【００９９】まず、第２の実施形態の光中継局１０８の
構成について説明する。図１１は、第２の実施形態の光
通信システムにおける光中継局の構成を示す図である。
【０１００】図１１において、光中継局１０８は、ＣＰ
Ｌ１６１、光信号除去部１６２、Ｗ−ＣＰＬ１６３、１
６７、１７０、分岐光信号受信回路１６５、挿入光信号
送信回路１６６、光増幅部２２０、ＯＲ１６８およびＯ
Ｓ１６９を備えて構成される。ＷＤＭ光信号は、光伝送
路１０２から光中継局１０８内のＣＰＬ１６１に入力さ
れる。ＣＰＬ１６１で分配された一方のＷＤＭ光信号
は、分岐光信号受信回路１６５に入力され、他方は、光
信号除去部１６２、Ｗ−ＣＰＬ１６３およびＷ−ＣＰＬ
１６７を介して光増幅部２２０に入力される。Ｗ−ＣＰ
Ｌ１６３では、挿入光信号送信回路１６６から出力され
た光信号も入力される。Ｗ−ＣＰＬ１６７では、Ｗ−Ｃ
ＰＬ１６３の出力からＯＳＣが波長分離され、ＯＳＣが
ＯＲ１６８に出力される。ＯＲ１６８の出力は、光増幅
部２２０内のＣＰＵ２２４に入力される。
【０１０１】次に、光増幅部２２０の構成について説明
する。光増幅部２２０に入射されたＷＤＭ光信号は、Ｃ
ＰＬ１３１を介してＣＰＬ２２１に入力される。ＣＰＬ
１３１では、ＷＤＭ光信号の一部をＰＤ１４０に入力さ
せ、ＰＤ１４０の出力は、Ａ／Ｄ１４６を介して、演算
回路であるＣＰＵ２２４に入力される。ＣＰＬ２２１で
分配された一方のＷＤＭ光信号は、入射された光の波長
と当該波長に対する光パワーとを測定するＯＳＡ２２２
に入力される。ＯＳＡ制御回路２２３は、ＯＳＡ２２２
が測定する波長範囲などの動作を制御するとともにＯＳ
Ａ２２２の出力（スペクトル）をＣＰＵ２２４に入力す
る。
【０１０２】ＣＰＬ２２１で分配された他方のＷＤＭ光
信号は、ＥＤＦ１３３、ＣＰＬ１３２、１３４、ＬＤ１
４１、１４２およびＬＤ駆動回路１４７を備えて構成さ
れる第１段目の光ファイバ増幅器に入力される。ＷＤＭ
光信号は、第１段目の光ファイバ増幅器で増幅された後
に、ＶＡＴ１３５に入力される。ＷＤＭ光信号は、ＶＡ
Ｔ１３５で減衰された後に、ＥＤＦ１３７、ＣＰＬ１３
６、１３８、ＬＤ１４３、１４４およびＬＤ駆動回路１
４８を備えて構成される第２段目の光ファイバ増幅器に
入力される。ＷＤＭ光信号は、第２段目の光ファイバ増
幅器で増幅された後に、ＣＰＬ１３９に入力される。Ｃ
ＰＬ３９で分配された一方のＷＤＭ光信号は、光増幅部
２２０の増幅出力としてＷ−ＣＰＬ１２３に入力され
る。他方のＷＤＭ光信号は、ＰＤ１４５で受光され、Ｐ
Ｄ１４５の出力は、Ａ／Ｄ１４９を介してＣＰＵ２２４
に入力される。
【０１０３】一方、ＯＳ１６９は、ＣＰＵ２２４で更新
された監視情報に基づいて変調されたＯＳＣを生成す
る。ＯＳ１６９で生成されたＯＳＣは、Ｗ−ＣＰＬ１７
０に入力される。Ｗ−ＣＰＬ１２３は、光増幅部２２０
内のＣＰＬ１３９から出力されたＷＤＭ光信号とＯＳ１
６９で生成されたＯＳＣとを波長多重した後に、光中継
局１０８の出力として、光伝送路１０２に送出される。
【０１０４】メモリ２２５は、半導体メモリなどの記憶
回路であり、光増幅部２２０を制御する制御プログラ
ム、制御プログラム実行中の各種データ、この光増幅部
２２０の増幅帯域△ｆ、１個のチャンネルの光信号を分
岐するために除去されるＡＳＥの帯域幅△ｆch.j、この
光増幅部２２０がｋ段目の光増幅部とする場合における
ｋ段目の光増幅部の雑音指数ＮＦk 、この光増幅部の自
然放出係数ｎspk などを格納する。
【０１０５】ＣＰＵ２２４は、挿入光信号送信回路１６
６、Ａ／Ｄ１４６、１４９、ＬＤ駆動回路１４７、１４
８、ＯＳＡ制御回路２２３、メモリ２２５およびＯＳ１
２４と接続され、これら各回路と信号をやり取りする。
第２の実施形態の光受信局１０７は、Ｗ−ＣＰＬ１９
１、ＯＲ１９２、光増幅部２２０、ＤＥＭＵＸ１９３お
よびＯＲ１９４-1〜１９４-mを備えて構成される。光受
信局１０７は、図６に示す光受信局１０３において光増
幅部１３０の代わりに上述の光増幅部２２０を用いるだ
けで、光受信局１０３と同様な構成であるため、光受信
局１０７の構成の説明を省略する。ここで、光受信局１
０７の光増幅部２２０は、光受信局１０７には挿入光信
号送信回路１６６が無いのでＣＰＵ２２４とこの回路と
の接続が無い点で、光中継局１０８の光増幅部２２０と
異なる。
【０１０６】（第２の実施形態の動作・効果）第２の実
施形態の光送信局１０１は、ＯＳ１２１-1〜１２１-mお
よびＭＵＸ１２２によって所定のチャンネル数のＷＤＭ
光信号を生成する。光送信局１０１のＣＰＵ１５０は、
入力チャンネル数ｍ0 および累積ＡＳＥ情報ｄ0 を含む
監視情報を収容するＯＳＣをＯＳ１２４に生成させる。
生成したＯＳＣは、Ｗ−ＣＰＬ１２３でＷＤＭ光信号と
波長多重され、次段の光中継局１０８-1に伝送される。
【０１０７】ＷＤＭ光信号は、多段に縦続に接続された
光中継局１０８で順次に所定のチャンネルに対応する光
信号を分岐・挿入されるとともに増幅されることによっ
て中継され、光受信局１０７に伝送されるが、各光中継
局１０８の動作は、同様なので、その１つであるｋ段目
の光中継局１０８-kにおける動作について以下に説明す
る。
【０１０８】光中継局１０８-kは、光伝送路１０２から
入力されたＷＤＭ光信号をＣＰＬ１６１で分岐するとと
もにＷＤＭ光信号から所定のチャンネルに対応する光信
号を光信号除去部１６２で除去する。光信号除去部１６
２から出力されたＷＤＭ光信号は、挿入光信号送信回路
１６６から出力された光信号が新たに挿入され、Ｗ−Ｃ
ＰＬ１６７に出力される。Ｗ−ＣＰＬ１６７は、波長分
離することによってＯＳＣをＯＲ１６８に出力し、ＷＤ
Ｍ光信号を光増幅部２２０に出力する。
【０１０９】次に、光増幅部２２０の制御について説明
する。図１２は、第２の実施形態の光増幅部における制
御のフローチャートを示す図である。光増幅部２２０の
ＣＰＵ２２４は、ＯＲ１６８の出力から累積ＡＳＥ情報
ｄk- 1 および入力チャンネル数ｍk-1 を取り込む（Ｓ２
１）。
【０１１０】ＣＰＵ２２４は、ＯＳＡ制御回路２２３を
介してＯＳＡ２２２で測定されたスペクトルからこの光
中継局１０８-kの入力チャンネル数ｍk を取り込み、挿
入光信号送信回路１６６から挿入チャンネル数ｓを取り
込む（Ｓ２２）。ＣＰＵ２２４は、入力チャンネル数ｍ
k-1 、入力チャンネル数ｍk および挿入チャンネル数ｓ
から分岐チャンネル数（除去チャンネル数）ｎを算出す
る（Ｓ２３）。
【０１１１】ＣＰＵ２２４は、Ａ／Ｄ１４６を介して入
力されるＰＤ１４０の出力から総入力パワーＰTinkを取
り込む（Ｓ２４）。ＣＰＵ２２４は、前段であるｋ−１
段目の光増幅部の出力補正量δAk-1をｋ−１段目の光増
幅部にチャンネル数ｍk のＷＤＭ光信号が入力されると
仮定して算出する（Ｓ２５）。
【０１１２】ＣＰＵ２２４は、総入力パワーＰTinkおよ
び入力チャンネル数ｍk から１チャンネル当たりの入力
光パワーＰink を算出する（Ｓ２６）。ＣＰＵ２２４
は、メモリ２２５を参照することによって、入力光パワ
ーＰinkに対応する雑音指数ＮＦk を取り込む（Ｓ２
７）。ＣＰＵ２２４は、メモリ２２５に格納されている
自然放出係数ｎspk および入力光パワーＰink から式１
２を用いて、ＡＳＥ情報ｃkを算出する（Ｓ２８）。
【０１１３】ＣＰＵ２２４は、光送信局１０１の光増幅
部からこのｋ段目の光中継局１０８-kの光増幅部までの
累積ＡＳＥ情報ｄk を自然放出係数ｎspk および入力光
パワーＰink から式１３より算出する（Ｓ２９）。な
お、本実施形態では、各局の光増幅部における自然放出
係数ｎspk および入力光パワーＰink は各局で同一であ
るとした。
【０１１４】ＣＰＵ２２４は、以上のステップにおいて
算出された各値から式１７を用いて出力補正量△k を算
出する（Ｓ３０）。ＣＰＵ２２４は、ＶＡＴ１３５の減
衰量を調整し設定された減衰量に制御する。ＣＰＵ２２
４は、Ａ／Ｄ１４９を介して入力されるＰＤ１４５の出
力をモニタしながら出力補正量△k となるように、ＥＤ
Ｆ１３３の利得およびＥＤＦ１３７の利得を調整する
（Ｓ３１）。
【０１１５】ＣＰＵ２２４は、この光中継局１０８-kの
累積ＡＳＥ情報ｄk および入力チャンネル数ｍk で監視
情報を更新し、ＯＳ１６９に更新された監視情報に基づ
くＯＳＣを生成させる（Ｓ３２）。生成されたＯＳＣ
は、出力補正量△k で補正されたレベルで増幅されたＷ
ＤＭ光信号とＷ−ＣＰＬ１７０で波長多重され、光伝送
路１０２に送出される。
【０１１６】このように光中継局１０８-kは、除去され
るＡＳＥのパワーを考慮した出力補正量で出力を補正す
る。順次に中継されたＷＤＭ光信号は、光受信局１０７
に入力され、光受信局１０７内の光増幅部２２０で、光
中継局１０８-kと同様に出力補正量で補正されたレベル
で増幅される。増幅されたＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ
１９３で各チャンネルに対応する光信号ごとに波長分離
され、各光信号は、それぞれＯＲ１９４-1〜１９４-mで
受信・処理される。
【０１１７】このように第２の実施形態では、第１の実
施形態と同様に、多中継伝送中にＷＤＭ光信号から所定
の光信号が分岐される際に生じるＡＳＥの除去を考慮す
るので、チャンネル平均光パワーレベルの変動が抑制さ
れる。次に、別の実施形態について説明する。 （第３の実施形態の構成）第３の実施形態は、本発明に
かかる光通信システムの実施形態である。
【０１１８】第３の実施形態の光通信システムは、光送
信局１０１と光受信局１０３とこれらを結ぶ光伝送路１
０２とを備えるポイント・ツゥ・ポイントの光通信シス
テムであって、光通信システムには、光伝送路１０２間
において必要な個数の光中継局１０４が縦続に接続され
る。
【０１１９】第３の実施形態の光通信システムでは、ｃ
ｈ．ｊの帯域における、光送信局の光増幅部からｋ段目
の光中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(j)、光
増幅部の帯域△ｆのうち除去されることのないＡＳＥの
帯域幅△ｆch(other )における、光送信局の光増幅部か
らｋ段目の光中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄ
k(other)、および、ｋ段目の光増幅部に入力されるＷＤ
Ｍ光信号のチャンネル数（入力チャンネル数）ｍk を含
む監視情報を収容するＯＳＣを用い、ｃｈ．ｊの光信号
が分岐されたために除去されるＡＳＥの帯域幅△ｆ
ch.(j)、および、除去されることのないＡＳＥの帯域幅
△ｆch.(other)を光増幅部１３０のメモリにさらに格納
することを除き、図１ないし図６に示す構成と同様であ
るので各局の構成の説明を省略する。
【０１２０】（第３の実施形態の動作・効果）第３の実
施形態の光送信局１０１は、ＯＳ１２１-1〜１２１-mお
よびＭＵＸ１２２によって所定のチャンネル数のＷＤＭ
光信号を生成する。光送信局１０１のＣＰＵ１５０は、
ＷＤＭ光信号の多重数ｍ0 、ｃｈ．ｊの帯域における、
光送信局の光増幅部からｋ段目の光中継局の光増幅部ま
での累積ＡＳＥ情報ｄk(j)、および、光増幅部の帯域△
ｆのうち除去されることのないＡＳＥの帯域幅△ｆch(o
ther )における、光送信局の光増幅部からｋ段目の光中
継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(other)を含む
監視情報を収容するＯＳＣをＯＳ１２４に生成させる。
生成したＯＳＣは、Ｗ−ＣＰＬ１２３でＷＤＭ光信号と
波長多重され、次段の光中継局１０４-1に伝送される。
【０１２１】ＷＤＭ光信号は、多段に縦続に接続された
光中継局１０４で順次に所定のチャンネルに対応する光
信号を分岐・挿入されるとともに増幅されることによっ
て中継され、光受信局１０３に伝送されるが、各光中継
局１０４の動作は、同様なので、その１つであるｋ段目
の光中継局１０４-kにおける動作について以下に説明す
る。
【０１２２】光中継局１０４-kは、光伝送路１０２から
入力されたＷＤＭ光信号をＣＰＬ１６１で分岐するとと
もにＷＤＭ光信号から所定のチャンネルに対応する光信
号を光信号除去部１６２で除去する。光信号除去部１６
２から出力されたＷＤＭ光信号は、挿入光信号送信回路
１６６から出力された光信号が新たに挿入され、Ｗ−Ｃ
ＰＬ１６７に出力される。Ｗ−ＣＰＬ１６７は、波長分
離することによってＯＳＣをＯＲ１６８に出力し、ＷＤ
Ｍ光信号を光増幅部１３０に出力する。
【０１２３】次に、光増幅部１３０の制御について説明
する。図１３は、第３の実施形態の光中継局における光
増幅部における制御のフローチャートを示す図である。
光増幅部１３０のＣＰＵ１５０は、ＯＲ１６８の出力か
ら、ｃｈ．ｊの帯域における、光送信局の光増幅部から
ｋ−１段目の光中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報
ｄk-1(j)、および、光増幅部の帯域△ｆのうち除去され
ることのないＡＳＥの帯域幅△ｆch(other )における、
光送信局の光増幅部からｋ−１段目の光中継局の光増幅
部までの累積ＡＳＥ情報ｄk-1(other)、および、入力チ
ャンネル数ｍk-1 を取り込む（Ｓ４１）。
【０１２４】ＣＰＵ１５０は、信号除去部の制御回路１
６４の出力から分岐チャンネル数（除去チャンネル数）
ｎを取り込み、挿入光信号送信回路１６６から挿入チャ
ンネル数ｓを取り込む（Ｓ４２）。ＣＰＵ１５０は、Ａ
／Ｄ１４６を介して入力されるＰＤ１４０の出力から総
入力パワーＰTinkを取り込む（Ｓ４３）。
【０１２５】ＣＰＵ１５０は、前段であるｋ−１段目の
光増幅部の出力補正量δAk-1をｋ−１段目の光増幅部に
チャンネル数ｍk のＷＤＭ光信号が入力されると仮定し
て算出する（Ｓ４４）。ＣＰＵ１５０は、入力チャンネ
ル数ｍk-1 分岐チャンネル数ｎおよび挿入チャンネル数
ｓからｋ段目の光増幅部の入力チャンネル数ｍk を算出
し、総入力パワーＰTinkおよび入力チャンネル数ｍk か
ら１チャンネル当たりの入力光パワーＰ ink を算出する
（Ｓ４５）。
【０１２６】ＣＰＵ１５０は、メモリ１５１を参照する
ことによって、入力光パワーＰinkに対応する雑音指数
ＮＦk を取り込む（Ｓ４６）。ＣＰＵ１５０は、メモリ
１５１に格納されている自然放出係数ｎspk および入力
光パワーＰink から式１２を用いて、ＡＳＥ情報ｃkを
算出する（Ｓ４７）。ここで、自然放出係数ｎspk の代
わりにＳ４６で取り込んだ雑音指数ＮＦk を用いても、
式１４の関係でｃk を算出することができる。
【０１２７】ＣＰＵ１５０は、光送信局１０１の光増幅
部からこのｋ段目の光中継局１０４-kの光増幅部までの
ｄk(j)、および、ｄk(other)を算出する（Ｓ４８）。Ｃ
ＰＵ１５０は、以上のステップにおいて算出された各値
から式１８を用いて出力補正量△k を算出する（Ｓ４
９）。ＣＰＵ１５０は、ＶＡＴ１３５の減衰量を調整し
設定された減衰量に制御する。ＣＰＵ１５０は、Ａ／Ｄ
１４９を介して入力されるＰＤ１４５の出力をモニタし
ながら出力補正量△k となるように、ＥＤＦ１３３の利
得およびＥＤＦ１３７の利得を調整する（Ｓ５０）。
【０１２８】ＣＰＵ１５０は、この光中継局１０４-kの
ｃｈ．ｊの帯域における、光送信局の光増幅部からｋ段
目の光中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(j)、
光増幅部の帯域△ｆのうち除去されることのないＡＳＥ
の帯域幅△ｆch(other )における、光送信局の光増幅部
からｋ段目の光中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報
ｄk(other)、および、入力チャンネル数ｍk で監視情報
を更新し、ＯＳ１６９に更新された監視情報に基づくＯ
ＳＣを生成させる（Ｓ５１）。生成されたＯＳＣは、出
力補正量△k で補正されたレベルで増幅されたＷＤＭ光
信号とＷ−ＣＰＬ１７０で波長多重され、光伝送路１０
２に送出される。
【０１２９】このように光中継局１０４-kは、除去され
るＡＳＥのパワーを考慮した出力補正量で出力を補正す
る。順次に中継されたＷＤＭ光信号は、光受信局１０３
に入力され、光受信局１０３内の光増幅部１３０で、光
中継局１０４-kと同様に出力補正量で補正されたレベル
で増幅される。増幅されたＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ
１９３で各チャンネルに対応する光信号ごとに波長分離
され、各光信号は、それぞれＯＲ１９４-1〜１９４-mで
受信・処理される。
【０１３０】このように第３の実施形態では、ＷＤＭ光
信号を光増幅する際にチャンネルごとにＡＳＥのレベル
を考慮するので、多中継伝送中に光信号が分岐・挿入さ
れたとしても、チャンネル平均光パワーレベルの変動が
より抑制される。このため、第３の実施形態の光通信シ
ステムは、ＷＤＭ光信号の各チャンネルに対応する光信
号間の利得偏差をより抑圧することができ、少数の波長
多重数の場合でもチャンネル数の減少による光ＳＮＲの
劣化をより回避することができる。
【０１３１】次に、別の実施形態について説明する。 （第４の実施形態の構成）第４の実施形態は、本発明に
かかる光通信システムの実施形態である。第４の実施形
態の光通信システムは、光送信局１０１と光受信局１０
７とこれらを結ぶ光伝送路１０２とを備えるポイント・
ツゥ・ポイントの光通信システムであって、光通信シス
テムには、光伝送路１０２間において、必要な個数の光
中継局１０８が縦続に接続される。
【０１３２】第４の実施形態の光通信システムでは、ｃ
ｈ．ｊの帯域における、光送信局の光増幅部からｋ段目
の光中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(j)、光
増幅部の帯域△ｆのうち除去されることのないＡＳＥの
帯域幅△ｆch(other )における、光送信局の光増幅部か
らｋ段目の光中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄ
k(other)、および、ｋ段目の光増幅部に入力されるＷＤ
Ｍ光信号のチャンネル数（入力チャンネル数）ｍk を含
む監視情報を収容するＯＳＣを用い、ｃｈ．ｊの光信号
が分岐されたために除去されるＡＳＥの帯域幅△ｆ
ch.(j)、および、除去されることのないＡＳＥの帯域幅
△ｆch.(other)を光増幅部１３０のメモリにさらに格納
することを除き、第２の実施形態における各局の構成と
同様であるので各局の構成の説明を省略する。
【０１３３】（第４の実施形態の動作・効果）第４の実
施形態の光送信局１０１は、ＯＳ１２１-1〜１２１-mお
よびＭＵ１２２によって所定のチャンネル数のＷＤＭ光
信号を生成する。光送信局１０１のＣＰＵ１５０は、Ｗ
ＤＭ光信号の多重数ｍ0 、ｃｈ．ｊの帯域における、光
送信局の光増幅部からｋ段目の光中継局の光増幅部まで
の累積ＡＳＥ情報ｄk(j)、および、光増幅部の帯域△ｆ
のうち除去されることのないＡＳＥの帯域幅△ｆch(oth
er )における、光送信局の光増幅部からｋ段目の光中継
局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(other)を含む監
視情報を収容するＯＳＣをＯＳ１２４に生成させる。生
成したＯＳＣは、Ｗ−ＣＰＬ１２３でＷＤＭ光信号と波
長多重され、次段の光中継局１０８-1に伝送される。
【０１３４】ＷＤＭ光信号は、多段に縦続に接続された
光中継局１０８で順次に所定のチャンネルに対応する光
信号を分岐・挿入されるとともに増幅されることによっ
て中継され、光受信局１０７に伝送されるが、各光中継
局１０８の動作は、同様なので、その１つであるｋ段目
の光中継局１０８-kにおける動作について以下に説明す
る。
【０１３５】光中継局１０８-kは、光伝送路１０２から
入力されたＷＤＭ光信号をＣＰＬ１６１で分岐するとと
もにＷＤＭ光信号から所定のチャンネルに対応する光信
号を光信号除去部１６２で除去する。光信号除去部１６
２から出力されたＷＤＭ光信号は、挿入光信号送信回路
１６６から出力された光信号が新たに挿入され、Ｗ−Ｃ
ＰＬ１６７に出力される。Ｗ−ＣＰＬ１６７は、波長分
離することによってＯＳＣをＯＲ１６８に出力し、ＷＤ
Ｍ光信号を光増幅部２２０に出力する。
【０１３６】次に、光増幅部２２０の制御について説明
する。図１４は、第４の実施形態の光中継局における光
増幅部における制御のフローチャートを示す図である。
【０１３７】光増幅部２２０のＣＰＵ２２４は、ＯＲ１
６８の出力から、ｃｈ．ｊの帯域における、光送信局の
光増幅部からｋ−１段目の光中継局の光増幅部までの累
積ＡＳＥ情報ｄk-1(j)、および、光増幅部の帯域△ｆの
うち除去されることのないＡＳＥの帯域幅△ｆch(other
)における、光送信局の光増幅部からｋ−１段目の光中
継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk-1(other)、お
よび、入力チャンネル数ｍk-1 を取り込む（Ｓ６１）。
【０１３８】ＣＰＵ２２４は、ＯＳＡ制御回路２２３を
介してＯＳＡ２２２で測定されたスペクトルからこの光
中継局１０８-kの入力チャンネル数ｍk を取り込み、挿
入光信号送信回路１６６から挿入チャンネル数ｓを取り
込む（Ｓ６２）。ＣＰＵ２２４は、入力チャンネル数ｍ
k-1 、入力チャンネル数ｍk および挿入チャンネル数ｓ
から分岐チャンネル数（除去チャンネル数）ｎを算出す
る（Ｓ６３）。
【０１３９】ＣＰＵ２２４は、Ａ／Ｄ１４６を介して入
力されるＰＤ１４０の出力から総入力パワーＰTinkを取
り込む（Ｓ６４）。ＣＰＵ２２４は、前段であるｋ−１
段目の光増幅部の出力補正量δAk-1をｋ−１段目の光増
幅部にチャンネル数ｍk のＷＤＭ光信号が入力されると
仮定して算出する（Ｓ６５）。
【０１４０】ＣＰＵ２２４は、入力チャンネル数ｍk-1
分岐チャンネル数ｎおよび挿入チャンネル数ｓからｋ段
目の光増幅部の入力チャンネル数ｍk を算出し、総入力
パワーＰTinkおよび入力チャンネル数ｍk から１チャン
ネル当たりの入力光パワーＰ ink を算出する（Ｓ６
６）。ＣＰＵ２２４は、メモリ２２５を参照することに
よって、入力光パワーＰinkに対応する雑音指数ＮＦk
を取り込む（Ｓ６７）。
【０１４１】ＣＰＵ２２４は、メモリ２２５に格納され
ている自然放出係数ｎspk および入力光パワーＰink か
ら式１２を用いて、ＡＳＥ情報ｃkを算出する（Ｓ６
８）。ＣＰＵ２２４は、光送信局１０１の光増幅部から
このｋ段目の光中継局１０４-kの光増幅部までのｄ
k(j)、および、ｄk(other)を算出する（Ｓ６９）。ＣＰ
Ｕ２２４は、以上のステップにおいて算出された各値か
ら式１８を用いて出力補正量△k を算出する（Ｓ７
０）。
【０１４２】ＣＰＵ２２４は、ＶＡＴ１３５の減衰量を
調整し設定された減衰量に制御する。ＣＰＵ２２４は、
Ａ／Ｄ１４９を介して入力されるＰＤ１４５の出力をモ
ニタしながら出力補正量△k となるように、ＥＤＦ１３
３の利得およびＥＤＦ１３７の利得を調整する（Ｓ７
１）。ＣＰＵ２２４は、この光中継局１０８-kのｃｈ．
ｊの帯域における、光送信局の光増幅部からｋ段目の光
中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(j)、光増幅
部の帯域△ｆのうち除去されることのないＡＳＥの帯域
幅△ｆch(other )における、光送信局の光増幅部からｋ
段目の光中継局の光増幅部までの累積ＡＳＥ情報ｄk(ot
her)、および、入力チャンネル数ｍk で監視情報を更新
し、ＯＳ１６９に更新された監視情報に基づくＯＳＣを
生成させる（Ｓ７２）。生成されたＯＳＣは、出力補正
量△k で補正されたレベルで増幅されたＷＤＭ光信号と
Ｗ−ＣＰＬ１７０で波長多重され、光伝送路１０２に送
出される。
【０１４３】このように光中継局１０８-kは、除去され
るＡＳＥのパワーを考慮した出力補正量で出力を補正す
る。順次に中継されたＷＤＭ光信号は、光受信局１０７
に入力され、光受信局１０７内の光増幅部２２０で、光
中継局１０８-kと同様に出力補正量で補正されたレベル
で増幅される。増幅されたＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ
１９３で各チャンネルに対応する光信号ごとに波長分離
され、各光信号は、それぞれＯＲ１９４-1〜１９４-mで
受信・処理される。
【０１４４】このように第４の実施形態では、第３の実
施形態と同様にＷＤＭ光信号を光増幅する際にチャンネ
ルごとにＡＳＥのレベルを考慮するので、多中継伝送中
に光信号が分岐・挿入されたとしても、チャンネル平均
光パワーレベルの変動がより抑制される。次に、別の実
施形態について説明する。
【０１４５】（第５の実施形態の構成）第５の実施形態
は、本発明にかかる光通信システムの実施形態である。
第５の実施形態の光通信システムは、光送信局３０１と
光受信局３０３とこれらを結ぶ光伝送路３０２とを備え
るポイント・ツゥ・ポイントの光通信システムであっ
て、光通信システムには、光伝送路３０２間において、
光増幅機能とＯＡＤＭ機能をを持つ光中継局３０４が必
要個数で縦続に接続される。さらに、光通信システム
は、各局を管理するシステム管理回路３６１を備える。
【０１４６】第５の実施形態の光通信システムにおける
各局は、図１ないし図６に示す構成に対し、光増幅部１
３０のＣＰＵ１５０から、ｄk 、ｍk 、ＰTink、ｎ、Ｎ
Ｆk、△ｆおよび△ｆch. が通知されこれら情報をシス
テム管理回路３６１に転送するとともにシステム管理回
路３６１から信号を受信する監視回路３５１を備える点
で異なるだけで、各局の構成は、図１ないし図６に示す
構成と同様であるのでその説明を省略する。
【０１４７】（第５の実施形態の動作・効果）第１ない
し第４の実施形態の光通信システムでは、出力補正量△
は、光送信局１０１（上流側）から光受信局１０３、１
０７（下流側）に向かって、順次に光中継局１０４〜１
０６、１０８が計算したが、第５の実施形態では、シス
テム管理回路３６１が各局から出力補正量△に必要なデ
ータを収集し、計算し、計算結果の出力補正量△を各局
へ通知する。
【０１４８】第５の実施形態の光通信システムでは、光
送信局３０１、各光中継局３０４および光受信局３０３
の各監視回路３５１-0〜３５１-wは、自局の、累積ＡＳ
Ｅ情報ｄk 、入力チャンネル数ｍk 、総入力パワーＰ
Tink、分岐チャンネル数ｎ、雑音指数ＮＦk 、増幅帯域
△ｆおよびＡＳＥ除去帯域△ｆch. の情報を収容する信
号をそれぞれシステム管理回路３６１に送信する。
【０１４９】システム管理回路３６１は、受信した信号
からこれら情報を抽出し、式１２、式１３および式１７
を用いて、出力補正量△0 〜△w を演算する。システム
管理回路３６１は、演算結果の各出力補正量△0 〜△w
をそれぞれ収容する各信号を生成する。システム管理回
路３６１は、生成された各信号を対応する各局へそれぞ
れ送信する。
【０１５０】各局の各監視回路３５１-0〜３５１-wは、
システム管理回路３６１から送信された信号から当該局
の出力補正量△をそれぞれ抽出する。各監視回路３５１
-0〜３５６１-wは、それぞれ、出力補正量△を光増幅部
１３０のＣＰＵ１５０に出力する。各局において、光増
幅部１３０のＣＰＵ１５０は、第１ないし第４の実施形
態と同様に、ＥＤＦ１３３、１３７の利得を調整するこ
とによって自局の出力を出力補正量△で補正する。
【０１５１】このように第５の実施形態では、システム
管理回路３５１によって出力補正量△を集中的に管理す
ることができる。以上、本明細書で開示された主要な発
明を以下に纏める。 ［付記１］ 出力光の光パワーが所定の一定値になるよ
うに入力光を増幅する光増幅装置において、前記入力光
に含まれる自然放出光の光パワーが波長帯域ごとに異な
り、前記自然放出光の光パワーに基づく補正量で前記所
定の一定値を補正する補正手段を備えることを特徴とす
る光増幅装置。 ［付記２］ 前記入力光は、光を増幅する光増幅器で増
幅されながら中継伝送され、中継伝送中に所定のチャン
ネルに対応する光信号が分岐および挿入された波長分割
多重光信号であることを特徴とする付記１に記載の光増
幅装置。
【０１５２】［付記３］ 前記入力光は、光を増幅する
光増幅器で増幅されながら中継伝送され、中継伝送中に
所定のチャンネルに対応する光信号が分岐および挿入さ
れた波長分割多重光信号であって、前記補正量は、前記
入力光に累積された自然放出光の光パワーである累積Ａ
ＳＥ情報ｄk と、前記入力光の波長分割多重光信号のチ
ャンネル数である入力チャンネル数ｍk と、前記入力光
の総光パワーである総入力パワーＰTinkと、前記波長分
割多重光信号が伝送中で分岐されるチャンネルの数であ
る分岐チャンネル数ｎと、１個のチャンネルの分岐にと
もない除去される自然放出光の帯域幅であるＡＳＥ除去
帯域△ｆch. と、雑音指数ＮＦk と、増幅帯域△ｆとに
基づいて算出されることを特徴とする付記１に記載の光
増幅装置。
【０１５３】［付記４］ 前記入力光は、光を増幅する
光増幅器で増幅されながら中継伝送され、中継伝送中に
所定のチャンネルに対応する光信号が分岐および挿入さ
れた波長分割多重光信号であって、前記補正量は、チャ
ンネルごとの前記入力光に累積された自然放出光の光パ
ワーである累積ＡＳＥ情報ｅk (j)と、波長分割多重光
信号の波長帯域外の光に累積された自然放出光の光パワ
ーである帯域外累積ＡＳＥ情報ｅk(other)と、前記入力
光の波長分割多重光信号のチャンネル数である入力チャ
ンネル数ｍk と、前記入力光の総光パワーである総入力
パワーＰTinkと、チャンネルごとの雑音指数ＮＦk (j)
とに基づいて算出されることを特徴とする付記１に記載
の光増幅装置。
【０１５４】［付記５］ 前記入力光を増幅する第１光
増幅手段と、前記第１光増幅手段の出力光を減衰させる
光減衰手段と、前記光減衰手段の出力光を増幅する第２
光増幅手段と、前記所定の一定値となるように前記光減
衰手段の減衰量を調整する制御手段とを備え、前記補正
手段は、前記第１光増幅手段の利得および前記第２光増
幅手段の利得のいずれか一方または両方を調整すること
で前記補正量を得ることを特徴とする付記１に記載の光
増幅装置。 ［付記６］ 出力光の光パワーが所定の一定値になるよ
うに入力光を増幅する光増幅方法において、前記入力光
に含まれる自然放出光の光パワーが波長帯域ごとに異な
り、前記自然放出光の光パワーに基づく補正量で前記所
定の一定値を補正することを特徴とする光増幅方法。 ［付記７］ 互いに波長の異なる複数の光信号を波長多
重する波長分割多重光信号を生成する光送信局と、前記
光送信局から出力される前記波長分割多重光信号を伝送
する光伝送路と、前記光伝送路で伝送された前記波長分
割多重光信号を受信する光受信局と、前記光伝送路の間
に設けられ前記波長分割多重光信号を出力光の光パワー
が所定の一定値になるように増幅するとともに所定の光
信号を除去する光中継局とを備える光通信システムにお
いて、前記光中継局は、前記複数の光信号ごとにおける
自然放出光の光パワーに基づく補正量で前記所定の一定
値を補正する補正手段を備えることを特徴とする光通信
システム。 ［付記８］ 前記所定の一定値を補正するために、前記
複数の光信号ごとにおける自然放出光の光パワーに基づ
く補正量を算出した後に、前記光中継局に前記補正量を
通知するシステム管理手段をさらに備えることを特徴と
する付記７に記載の光通信システム。
【０１５５】
【発明の効果】本発明では、ＷＤＭ光信号を光増幅する
際にチャンネルごとにＡＳＥのレベルを考慮した補正量
で出力が一定に増幅されるので、多中継伝送中に光信号
が分岐・挿入されたとしても、チャンネル平均光パワー
レベルの変動が抑制される。このため、本発明にかかる
光通信システムは、ＷＤＭ光信号の各チャンネルに対応
する光信号間の利得偏差を抑圧することができる。本発
明にかかる光通信システムは、少数の波長多重数の場合
でもチャンネル数の減少による光ＳＮＲの劣化を回避す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の光通信システムの構成を示す
図である。
【図２】第１の実施形態の光通信システムにおける光送
信局の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の光通信システムにおける光中
継局の構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態の光中継局における分岐光信号
受信回路の構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の光中継局における挿入光信号
送信回路の構成を示す図である。
【図６】第１の実施形態の光通信システムにおける光受
信局の構成を示す図である。
【図７】第１の実施形態の光増幅部における制御のフロ
ーチャートを示す図である。
【図８】第１の実施形態の光通信システムのシミュレー
ション結果を示す図である。
【図９】光通信システムにおける光中継局（光増幅機能
のみ）の構成を示す図である。
【図１０】光通信システムにおける光中継局（ＯＡＤＭ
機能のみ）の構成を示す図である。
【図１１】第２の実施形態の光通信システムにおける光
中継局の構成を示す図である。
【図１２】第２の実施形態の光増幅部における制御のフ
ローチャートを示す図である。
【図１３】第３の実施形態の光増幅部における制御のフ
ローチャートを示す図である。
【図１４】第４の実施形態の光増幅部における制御のフ
ローチャートを示す図である。
【図１５】第５の実施形態の光通信システムの構成を示
す図である。
【図１６】従来の光通信システムの構成を示す図であ
る。
【図１７】４波の波長分割多重光信号が増幅された様子
を示す図である。
【図１８】出力補正の有無による光ＳＮＲとレベルダイ
ヤとを示す図である。
【符号の説明】
１０１、３０１ 光送信局 １０２、３０２ 光伝送路 １０３、１０７、３０３ 光受信局 １０４、１０５、１０６、１０８、３０４ 光中継局 １３０、２２０ 光増幅部 １５０、２２４ 中央処理装置 １５１、２２５ メモリ １６８、１８２、１９２、２０２ 光受信器 １２４、１６９、１８３、２０３ 光送信器 ２２２ 光スペクトルアナライザ ３５１ 監視回路 ３６１ システム管理回路
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｊ 14/02 (72)発明者 齋藤 英人 北海道札幌市北区北七条西四丁目３番地１ 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 (72)発明者 友藤 博朗 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 坂本 剛 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 山根 一雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 HH02 HH03 JJ05 KK30 PP07 RR01 YY17 5K002 AA01 AA03 AA06 BA04 CA09 CA10 CA13 DA02 EA06 FA01 GA04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力光の光パワーが所定の一定値になる
    ように入力光を増幅する光増幅装置において、 前記入力光に含まれる自然放出光の光パワーが波長帯域
    ごとに異なり、 前記自然放出光の光パワーに基づく補正量で前記所定の
    一定値を補正する補正手段を備えることを特徴とする光
    増幅装置。
  2. 【請求項２】 前記入力光を増幅する第１光増幅手段
    と、 前記第１光増幅手段の出力光を減衰させる光減衰手段
    と、 前記光減衰手段の出力光を増幅する第２光増幅手段と、 前記所定の一定値となるように前記光減衰手段の減衰量
    を調整する制御手段とを備え、 前記補正手段は、前記第１光増幅手段の利得および前記
    第２光増幅手段の利得のいずれか一方または両方を調整
    することで前記補正量を得ることを特徴とする請求項１
    に記載の光増幅装置。
  3. 【請求項３】 出力光の光パワーが所定の一定値になる
    ように入力光を増幅する光増幅方法において、 前記入力光に含まれる自然放出光の光パワーが波長帯域
    ごとに異なり、 前記自然放出光の光パワーに基づく補正量で前記所定の
    一定値を補正することを特徴とする光増幅方法。
  4. 【請求項４】 互いに波長の異なる複数の光信号を波長
    多重する波長分割多重光信号を生成する光送信局と、前
    記光送信局から出力される前記波長分割多重光信号を伝
    送する光伝送路と、前記光伝送路で伝送された前記波長
    分割多重光信号を受信する光受信局と、前記光伝送路の
    間に設けられ前記波長分割多重光信号を出力光の光パワ
    ーが所定の一定値になるように増幅するとともに所定の
    光信号を除去する光中継局とを備える光通信システムに
    おいて、 前記光中継局は、 前記複数の光信号ごとにおける自然放出光の光パワーに
    基づく補正量で前記所定の一定値を補正する補正手段を
    備えることを特徴とする光通信システム。
  5. 【請求項５】 前記所定の一定値を補正するために、前
    記複数の光信号ごとにおける自然放出光の光パワーに基
    づく補正量を算出した後に、前記光中継局に前記補正量
    を通知するシステム管理手段をさらに備えることを特徴
    とする請求項４に記載の光通信システム。
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