JP2004294587A - 光伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光雑音補正及び光レベル検出を高精度に行い、光伝送品質の向上を図る。
【解決手段】第１の光増幅部１１は、光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う。第２の光増幅部１２は、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う。第１の光レベル検出部１３は、光信号を伝送する前に、運用環境上で第１の励起光を発出させて、第１の光増幅部１１から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第１の光増幅部１１によって増幅された信号から、光雑音レベルを補正した光レベルを検出する。第２の光レベル検出部１４は、光信号を伝送する前に、運用環境上で第２の励起光を発出させて、第２の光増幅部１２から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第２の光増幅部１２によって増幅された信号から、光雑音レベルを補正した光レベルを検出する。
【選択図】 図１
【解決手段】第１の光増幅部１１は、光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う。第２の光増幅部１２は、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う。第１の光レベル検出部１３は、光信号を伝送する前に、運用環境上で第１の励起光を発出させて、第１の光増幅部１１から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第１の光増幅部１１によって増幅された信号から、光雑音レベルを補正した光レベルを検出する。第２の光レベル検出部１４は、光信号を伝送する前に、運用環境上で第２の励起光を発出させて、第２の光増幅部１２から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第２の光増幅部１２によって増幅された信号から、光雑音レベルを補正した光レベルを検出する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光伝送装置に関し、特に光信号を増幅し伝送する光伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量化、高速化が求められる光通信需要により、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送に対する期待はますます増大している。ＷＤＭは、波長の異なる光を多重して、１本の光ファイバで複数の信号を同時に伝送する方式である。
【０００３】
ＷＤＭシステムの光増幅技術としては、ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が広く用いられている。ＥＤＦＡは、エルビウム（Ｅｒ３＋）添加ファイバ（ＥＤＦ：Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ）を増幅用媒体とした光増幅器であり、励起光をＥＤＦに照射して光信号を進行させ、そのとき生じる誘導放出によって、光信号のレベルを増幅させる。ＥＤＦＡは、利得帯域が広いため、波長帯域内の複数の光信号を一括増幅することができ、ＷＤＭ中継器の主要デバイスとなっている。
【０００４】
さらに、近年ではラマンアンプと呼ばれる光ファイバアンプが実用化されている。これは、光ファイバ伝送路全体に強い励起光を入射させて光増幅を行うものである。具体的には、光ファイバが持つラマン誘導散乱効果を利用して、１．４μｍ帯の励起光を用いて１．５μｍ帯の信号光を増幅する。ラマンアンプを中継器に適用することで、中継間隔を拡大させることができ、長距離・大容量の光伝送が可能となる。
【０００５】
一方、ＥＤＦＡやラマンアンプのような、誘導放出や誘導散乱が増幅原理となっている光増幅器では、入力光信号の存在の有無に関わらず、自然放出や自然散乱といった現象が生じる。これらの現象によって光増幅器から漏れ出した光は雑音となり、ＥＤＦによる増幅の場合はＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）、ラマン増幅の場合はＡＳＳ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）と呼ばれている。
【０００６】
光増幅制御を行う場合では、このような光雑音の発生量にとらわれずに、主信号自体の光レベルを精度よく検出し、かつその検出結果にもとづいた光増幅を行うことが必要である。もし、雑音成分を含んだ形（主信号のレベル＋雑音成分のレベル）で光レベルを検出してしまうと、伝送エラーの原因になってしまう。
【０００７】
例えば、主信号自体のレベルは低いのに雑音レベルが高いような場合、伝送すべき光信号のレベルが所要値を満たしているものとみなして、この光信号を下流局へ伝送してしまうと、下流局では主信号を受信するために必要なレベルを確保できない等といったことが生じ、伝送エラーの発生または中継距離拡大化の妨げとなってしまう。
【０００８】
従来の光増幅制御としては、ＥＤＦのような希土類添加ファイバから発生する過剰雑音光（ＡＳＥ）の強度レベルと、所定の増幅率依存性が得られる強度レベルとを比較し、２つの強度レベルが一致するように励起光量を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１９３５４２号公報（段落番号〔００３２〕〜〔００３３〕，第１１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来技術では、光増幅媒体としてＥＤＦのみを対象としているので、ラマンアンプには適用できないといった問題があった。一方、従来、光雑音を補正する場合は、試験環境において、光雑音の発生量をあらかじめ測定し、測定した光雑音レベルを用いて、運用環境上で補正している。
【００１１】
すなわち、まず試験環境において、光増幅媒体に所定の励起光を入射して、そのとき発生する光雑音レベルを測定してデータをとっておく。そして、運用環境上において、光増幅器で増幅された光信号のレベルから（試験環境で用いた所定の励起光を増幅媒体に入射して、入力光信号を増幅した光信号のレベルから）、測定しておいた光雑音レベルのデータ値を差し引くことで、主信号自体のレベル検出を行っている。
【００１２】
しかし、従来のこのような光雑音補正では、光雑音のデータ取得時の試験環境と顧客先での運用環境との違いによって、雑音発生量に誤差が生じるので、正確に光雑音を補正することはできず、主信号自体のレベルを正確に検出できないといった問題があった。
【００１３】
特にラマンアンプでは、光ファイバ伝送路自体を増幅媒体とするので、ファイバのＷＤＬ（ファイバロスの波長特性）や、ランプロス（ラマンアンプの励起光の伝送路送出部周辺のロス）等の環境の違いにより、試験環境で測定したＡＳＳと運用環境で発生するＡＳＳとに誤差が生じることになる（なお、データ取得時のサンプル光アンプに対して、製造出荷される光アンプ単体の個別ばらつき（部品ばらつき）による補正誤差等も考えられる）。
【００１４】
ここで、実際の雑音量よりも多く補正をかけた場合（増幅後の光信号のレベルから、実際の光雑音レベルよりも大きな値を差し引いた場合）、上流局から送信された光信号のレベルは、下流局で受信できるレベルであっても、下流局側で主信号レベルを小さく見積もってしまうことにより、その局以降の伝送を不可と判断するおそれがある（極端な場合、主信号が無い（アラーム状態）と判断して、光アンプの出力を停止してしまう）。
【００１５】
また、実際の雑音量よりも少なく補正をかけた場合（増幅後の光信号のレベルから、実際の光雑音レベルよりも小さな値を差し引いた場合）、上流局から送信された光信号のレベルは、下流局で受信できないレベルであっても、下流局側で主信号レベルを大きく見積もってしまうことにより、その局以降の伝送を可能と判断するおそれがある（極端な場合、ファイバ断線などの障害により伝送している主信号が無い場合でも、光雑音を主信号とみなして光り続けてしまう危険性がある）。なお、これら２つの不具合は、少数波長時に顕著に表れ、その結果、最小運用波長数の制限の要因となっている。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光雑音補正を正確に行い、高精度の光レベル検出を行って、光伝送品質の向上を図った光伝送装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、光信号を増幅し伝送する光伝送装置１０において、光ファイバ伝送路に第１の励起光を入射して、光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う第１の光増幅部１１と、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う第２の光増幅部１２と、光信号を伝送する前に、運用環境上で第１の励起光を発出させて、第１の光増幅部１１から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第１の光増幅部１１によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第１の光レベル検出部１３と、光信号を伝送する前に、運用環境上で第２の励起光を発出させて、第２の光増幅部１２から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第２の光増幅部１２によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第２の光レベル検出部１４と、を有することを特徴とする光伝送装置１０が提供される。
【００１８】
ここで、第１の光増幅部１１は、光ファイバ伝送路に第１の励起光を入射して、光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う。第２の光増幅部１２は、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う。第１の光レベル検出部１３は、光信号を伝送する前に、運用環境上で第１の励起光を発出させて、第１の光増幅部１１から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第１の光増幅部１１によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する。第２の光レベル検出部１４は、光信号を伝送する前に、運用環境上で第２の励起光を発出させて、第２の光増幅部１２から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第２の光増幅部１２によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の光伝送装置の原理図である。光伝送装置１０は、第１の光増幅部（以下、光増幅部１１）、第２の光増幅部（以下、光増幅部１２）、第１の光レベル検出部（以下、光レベル検出部１３）、第２の光レベル検出部（以下、光レベル検出部１４）、上位レイヤ１５から構成される。
【００２０】
また、光増幅部１１は、励起光源１１ａ、カプラＣ１を含み、光増幅部１２は、励起光源１２ａ、ＥＤＦ１２ｂ、カプラＣ３を含む。光レベル検出部１３は、ラマンモニタ部１３ａ、ＡＳＳ補正部１３ｂ、カプラＣ２を含み、光レベル検出部１４は、ＥＤＦＡモニタ部１４ａ、ＡＳＥ補正部１４ｂ、カプラＣ４を含む。
【００２１】
光増幅部１１は、励起光源１１ａからカプラＣ１を介して光ファイバ伝送路に励起光を入射してラマン増幅を行う。光レベル検出部１３は、光信号を伝送する前に（運用前に）、運用環境上で励起光源１１ａからラマン励起光を発出させて、光増幅部１１から散乱する光雑音（ＡＳＳ）のレベルをモニタしておく。そして、光信号の伝送時（運用時）、光増幅部１１によって増幅され出力する信号から、ＡＳＳレベルを補正した光レベルを検出する。
【００２２】
光増幅部１２は、励起光源１２ａからカプラＣ３を介してＥＤＦ１２ｂに励起光を入射して光増幅（以下、ＥＤＦ増幅とも呼ぶ）を行う。光レベル検出部１４は、光信号を伝送する前に、運用環境上で励起光源１２ａから励起光（以下、ＥＤＦ励起光とも呼ぶ）を発出させて、光増幅部１２から放出する光雑音（ＡＳＥ）のレベルをモニタしておく。そして、光信号の伝送時、光増幅部１２によって増幅され出力する信号から、ＡＳＥレベルを補正した光レベルを検出する。なお、光雑音補正を含む光レベル検出の詳細動作については後述する。
【００２３】
図２は光雑音と励起光パワーとの関係を示す図である。横軸は励起光パワー（ｍＷ）、縦軸は光雑音レベル（ｄＢｍ）である。ＡＳＳ及びＡＳＥは、光増幅器に対し、増幅すべき光信号が入力していなくても、励起光が入射して自然散乱または自然放出といった現象が生じることで発生する。
【００２４】
図から光雑音レベルは、励起光パワーの大きさによって一意に決まることがわかる（光雑音レベルは励起光レベルに依存する）。したがって、励起光パワーが一定なら、光増幅前の光雑音レベルと光増幅後の光雑音レベルとは、同一レベルである。本発明では、運用環境上で、運用時に使用する所定の励起光を増幅媒体に入射して、発生する光雑音レベルをあらかじめ測定しておき、運用時には、測定しておいた補正値を用いて光雑音補正及び光レベル検出を行うものである。
【００２５】
次にフローチャートを用いて動作を詳しく説明する。最初にラマン増幅側の光レベル検出の動作について説明する。図３はラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。なお、入力光信号のレベルに変動はなく、固定の励起光パワーで増幅させる場合の動作を示す（例えば、入力光信号がＷＤＭの場合、波長多重数に変化がないことを条件とした場合の動作である）。また、ステップＳ１〜ステップＳ４は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ５〜ステップＳ７は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ１〕運用環境上に設置した光伝送装置１０に対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ１５は、ＡＳＳ補正部１３ｂに励起光発出指示を送信する。
〔Ｓ２〕ＡＳＳ補正部１３ｂは、励起光発出指示を受信すると、励起光源１１ａを駆動して、光伝送時に使用するものと同じ波長帯域及び同じパワーの励起光を発出させる。
〔Ｓ３〕ラマンモニタ部１３ａは、光増幅部１１から漏れ出したＡＳＳをカプラＣ２を介して受信し、ＡＳＳレベルをモニタして、ＡＳＳ補正部１３ｂへモニタ値ＬＡＳＳを通知する。
〔Ｓ４〕ＡＳＳ補正部１３ｂはモニタ値ＬＡＳＳを記憶する。
〔Ｓ５〕光信号の伝送時、光増幅部１１は、光信号のラマン増幅を行う。
〔Ｓ６〕ラマンモニタ部１３ａは、カプラＣ２を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＳ補正部１３ｂへモニタ値Ｌ１を通知する。
〔Ｓ７〕ＡＳＳ補正部１３ｂは、ステップＳ６におけるモニタ値Ｌ１から、ステップＳ３で記憶しておいたＡＳＳレベル値ＬＡＳＳを差し引いて（光雑音補正を行って）、ＡＳＳの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ１５に通知する。このような制御によって、上位レイヤ１５では、中継伝送されてきた光信号に対し、ＡＳＳ成分を除いたラマン増幅後の光信号の光レベルを認識することができる。
【００２６】
ここで、上位レイヤ１５では、ＡＳＳレベルＬＡＳＳの光雑音補正を行った後の光レベル（光レベルＬ１ｃとする）が、あらかじめ認識しているラマン増幅後の主信号の所定レベル（主信号レベルＬ１ｍとする）と等しい場合には、正常なラマン増幅及び光中継伝送が行われているとみなすことができる。また、光レベルＬ１ｃが、主信号レベルＬ１ｍより大きい場合には、光伝送装置１０の前段で何らかのＡＬＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のエラーが生じていると判断できる。
【００２７】
さらに、光レベルＬ１ｃが、主信号レベルＬ１ｍより小さい場合には、励起光源１１ａの経時劣化によるパワーダウンや、または光伝送装置１０の前段で、ファイバ断線などの障害により雑音成分だけが伝送してきているおそれがある等の判断をして、ＡＰＳＤ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｓｈｕｔ Ｄｏｗｎ：高出力アンプの自動停止制御）などの障害対策処理を行ったりする。
【００２８】
次にＥＤＦＡ側の光レベル検出の動作について説明する。図４はＥＤＦＡ側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。なお、入力光信号のレベルに変動はなく、固定の励起光パワーで増幅させる場合の動作を示す。また、ステップＳ１１〜ステップＳ１４は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ１５〜ステップＳ１７は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ１１〕運用環境上に設置した光伝送装置１０に対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ１５は、ＡＳＥ補正部１４ｂに励起光発出指示を送信する。
〔Ｓ１２〕ＡＳＥ補正部１４ｂは、励起光発出指示を受信すると、励起光源１２ａを駆動して、光伝送時に使用するものと同じ波長帯域及び同じパワーの励起光を発出させる。
〔Ｓ１３〕ＥＤＦＡモニタ部１４ａは、光増幅部１２から漏れ出したＡＳＥをカプラＣ４を介して受信し、ＡＳＥレベルをモニタして、ＡＳＥ補正部１４ｂへモニタ値ＬＡＳＥを通知する。
〔Ｓ１４〕ＡＳＥ補正部１４ｂはモニタ値ＬＡＳＥを記憶する。
〔Ｓ１５〕光信号の伝送時、光増幅部１２は、光信号をＥＤＦ増幅する。
〔Ｓ１６〕ＥＤＦＡモニタ部１４ａは、カプラＣ４を介してＥＤＦ増幅された光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＥ補正部１４ｂへモニタ値Ｌ２を通知する。
〔Ｓ１７〕ＡＳＥ補正部１４ｂは、ステップＳ１６におけるモニタ値Ｌ２から、ステップＳ１３で記憶しておいたＡＳＥレベル値ＬＡＳＥを差し引いて（光雑音補正を行って）、ＡＳＥの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ１５に通知する。このような制御によって、上位レイヤ１５では、ＡＳＥ成分を除いたＥＤＦ増幅後の光信号の光レベルを認識することができる。
【００２９】
ここで、上位レイヤ１５では、ＡＳＥレベルＬＡＳＥの光雑音補正を行った後の光レベル（光レベルＬ２ｃとする）が、あらかじめ認識しているＥＤＦ増幅後の主信号の所定レベル（主信号レベルＬ２ｍとする）と等しい場合には、正常なＥＤＦ増幅が行われているとみなすことができる。また、光レベルＬ２ｃが、主信号レベルＬ２ｍより大きい場合には、光増幅部１２のＡＬＣエラーが生じていると判断できる。さらに、光レベルＬ２ｃが、主信号レベルＬ２ｍより小さい場合には、励起光源１２ａの経時劣化によるパワーダウンが生じている等を判断できる。
【００３０】
以上説明したように、本発明では、従来のように試験環境で光雑音レベルを測定してデータをとっておくやり方ではなく、実際の運用環境上において、光雑音レベルを測定して光雑音補正を行う構成とした。これにより、環境の違い（例えば、ＷＤＬやランプロス等）によって、光雑音補正値に誤差が生じるといったことがなくなるので、光雑音補正を正確に行うことができ、高精度な光レベル検出を行うことが可能になる。
【００３１】
次に励起光パワーを可変させる場合の本発明の光伝送装置について説明する。図５は光伝送装置の構成を示す図である。図１の構成では励起光パワーは固定であったが、光伝送装置１０ａでは、励起光パワーをスイープさせて、複数の励起光パワーに対応した光雑音を測定するものである。
【００３２】
入力光信号のレベルに変動がある場合には、そのレベル変動に応じた励起光パワーを発出する必要がある（例えば、入力光信号がＷＤＭの場合、波長多重数に変化がある場合では、波長多重数に応じた励起光パワーで光増幅を行う）。光伝送装置１０ａは、このような入力光信号に変動がある運用環境で用いられるものである。
【００３３】
光伝送装置１０ａにおいて、図１に示した構成と異なる点は、光増幅部１１にカプラＣ５、光レベル検出部１３にラマン励起光モニタ部１３ｃをあらたに含み、光増幅部１２にカプラＣ６、光レベル検出部１４にＥＤＦ励起光モニタ部１４ｃをあらたに含む点である。その他の構成は図１の光伝送装置１０と同じである。
【００３４】
次に動作について説明する。最初にラマン増幅側の光レベル検出の動作について説明する。図６はラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。なお、光雑音レベル測定をＮ回行うものとする（すなわち、励起光パワーの設定値がＮ個ある）。また、ステップＳ３１〜ステップＳ３７は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ３８〜ステップＳ４１は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ３１〕ｋ＝１とする（１≦ｋ≦Ｎ）。
〔Ｓ３２〕運用環境上に設置した光伝送装置１０ａに対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ１５は、ＡＳＳ補正部１３ｂに励起光発出指示（ｋ）を送信する。
〔Ｓ３３〕ＡＳＳ補正部１３ｂは、励起光発出指示（ｋ）を受信すると、励起光源１１ａを駆動して、光伝送時に使用するものと同じ波長帯域及び同じパワーの励起光（ｋ）を発出させる。
〔Ｓ３４〕ラマンモニタ部１３ａは、光増幅部１１から漏れ出したＡＳＳ（ｋ）をカプラＣ２を介して受信し、ＡＳＳレベル（ｋ）をモニタして、ＡＳＳ補正部１３ｂへモニタ値ＬＡＳＳ（ｋ）を通知する。
〔Ｓ３５〕ＡＳＳ補正部１３ｂはモニタ値ＬＡＳＳ（ｋ）を記憶する。
〔Ｓ３６〕上位レイヤ１５は、ｋ＝Ｎか否かを判断する。ｋ≠Ｎの場合は、スイープ途中とみなしてステップＳ３７へいき、ｋ＝Ｎの場合は、スイープ終了とみなしてステップＳ３８へいく。
〔Ｓ３７〕ｋに１をインクリメントし、ステップＳ３２へ戻る。
〔Ｓ３８〕光信号の伝送時、光増幅部１１は、光信号のラマン増幅を行う。
〔Ｓ３９〕ラマン励起光モニタ部１３ｃは、カプラＣ５を介して、現在励起している励起光パワーをモニタし、モニタ結果をＡＳＳ補正部１３ｂへ通知する。
〔Ｓ４０〕ラマンモニタ部１３ａは、カプラＣ２を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＳ補正部１３ｂへモニタ値Ｌ３を通知する。
〔Ｓ４１〕ＡＳＳ補正部１３ｂは、ステップＳ３９における励起光パワーのモニタ値から、該当する記憶済みのＡＳＳレベルを認識し、ステップＳ４０の光レベルモニタ値Ｌ３から、該当のＡＳＳレベルを差し引いて、ＡＳＳの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ１５に通知する。
【００３５】
図７はＥＤＦ増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。ステップＳ５１〜ステップＳ５７は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ５８〜ステップＳ６１は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ５１〕ｋ＝１とする（１≦ｋ≦Ｎ）。
〔Ｓ５２〕運用環境上に設置した光伝送装置１０ａに対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ１５は、ＡＳＥ補正部１４ｂに励起光発出指示（ｋ）を送信する。
〔Ｓ５３〕ＡＳＥ補正部１４ｂは、励起光発出指示（ｋ）を受信すると、励起光源１２ａを駆動して、光伝送時に使用するものと同じ波長帯域及び同じパワーの励起光（ｋ）を発出させる。
〔Ｓ５４〕ＥＤＦＡモニタ部１４ａは、光増幅部１２から漏れ出したＡＳＥ（ｋ）をカプラＣ４を介して受信し、ＡＳＥレベル（ｋ）をモニタして、ＡＳＥ補正部１４ｂへモニタ値ＬＡＳＥ（ｋ）を通知する。
〔Ｓ５５〕ＡＳＥ補正部１４ｂはモニタ値ＬＡＳＥ（ｋ）を記憶する。
〔Ｓ５６〕上位レイヤ１５は、ｋ＝Ｎか否かを判断する。ｋ≠Ｎの場合は、スイープ途中とみなしてステップＳ５７へいき、ｋ＝Ｎの場合は、スイープ終了とみなしてステップＳ５８へいく。
〔Ｓ５７〕ｋに１をインクリメントし、ステップＳ５２へ戻る。
〔Ｓ５８〕光信号の伝送時、光増幅部１２は、光信号のＥＤＦ増幅を行う。
〔Ｓ５９〕ＥＤＦ励起光モニタ部１４ｃは、カプラＣ６を介して、現在励起している励起光パワーをモニタし、モニタ結果をＡＳＥ補正部１４ｂへ通知する。
〔Ｓ６０〕ＥＤＦＡモニタ部１４ａは、カプラＣ４を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＥ補正部１４ｂへモニタ値Ｌ４を通知する。
〔Ｓ６１〕ＡＳＥ補正部１４ｂは、ステップＳ５９における励起光パワーのモニタ値から、該当する記憶済みのＡＳＥレベルを認識し、ステップＳ６０の光レベルモニタ値Ｌ４から、該当のＡＳＥレベルを差し引いて、ＡＳＥの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ１５に通知する。
【００３６】
次に光雑音の波長格差（以下、チルト）を補正する本発明の光伝送装置について説明する。図８は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置２０は、光増幅部２１、２２、光レベル検出部２３、２４、上位レイヤ２５から構成される。
【００３７】
また、光増幅部２１は、励起部２１ａ、カプラＣ１を含み、光増幅部２２は、励起部２２ａ、ＥＤＦ２２ｂ、カプラＣ３を含む。光レベル検出部２３は、ラマンスペクトラムモニタ部２３ａ、ＡＳＳ補正部２３ｂ、カプラＣ２を含み、光レベル検出部２４は、ＥＤＦＡスペクトラムモニタ部２４ａ、ＡＳＥ補正部２４ｂ、カプラＣ４を含む。
【００３８】
光増幅部２１は、励起部２１ａからカプラＣ１を介して光ファイバ伝送路に励起光を入射してラマン増幅を行う。なお、励起部２１ａは、異なる波長帯域の複数の励起光源を有しており、複数の励起波長λ１〜λｎで励起する。
【００３９】
光レベル検出部２３は、光信号を伝送する前に、運用環境上で励起部２１ａからラマン励起光を発出させて、光増幅部２１から散乱するＡＳＳのプロファイル（励起波長λ１〜λｎにそれぞれ対応するＡＳＳレベル）をモニタし、モニタ結果から光雑音のチルトを認識する。そして、光信号の伝送時、チルトを抑えるように、励起光パワーを制御する。また、光増幅部２１によって増幅され出力する信号から、ＡＳＳレベルを補正した光レベルを検出する。
【００４０】
光増幅部２２は、励起部２２ａからカプラＣ３を介してＥＤＦに励起光を入射してＥＤＦ増幅を行う。なお、励起部２２ａは、異なる波長帯域の複数の励起光源を有しており、複数の励起波長λ１〜λｎで励起する。
【００４１】
光レベル検出部２４は、光信号を伝送する前に、運用環境上で励起部２２ａからＥＤＦ励起光を発出させて、光増幅部２２から放出するＡＳＥのプロファイル（励起波長λ１〜λｎにそれぞれ対応するＡＳＥレベル）をモニタし、モニタ結果から光雑音のチルトを認識する。そして、光信号の伝送時、チルトを抑えるように、励起光パワーを制御する。また、光増幅部２２によって増幅され出力する信号から、ＡＳＥレベルを補正した光レベルを検出する。
【００４２】
図９はチルト補正の概要を示す図である。横軸は波長、縦軸は光雑音レベルである。λ１〜λｎの各励起光を同一パワーで光増幅器に入力すると、波長毎にレベルが異なる光雑音が漏れ出すので、使用波長帯域内ではチルトが生じることになる。本発明では、励起波長に対応する光雑音レベルを一定とするように、波長毎の励起光パワーを制御してチルトを補正し、使用波長帯域内での光雑音レベルをフラットにする。
【００４３】
次に動作についてフローチャートを用いて詳しく説明する。図１０はラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。ステップＳ７１〜ステップＳ７４は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ７５〜ステップＳ７７は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ７１〕運用環境上に設置した光伝送装置２０に対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ２５は、ＡＳＳ補正部２３ｂに励起光発出指示を送信する。
〔Ｓ７２〕ＡＳＳ補正部２３ｂは、励起光発出指示を受信すると、励起部２１ａを駆動して、使用波長帯域λ１〜λｎで、すべて同じパワーの励起光を発出させる。
〔Ｓ７３〕ラマンスペクトラムモニタ部２３ａは、光増幅部２１から漏れ出したＡＳＳをカプラＣ２を介して受信し、λ１〜λｎそれぞれに対応するＡＳＳレベルをモニタして、ＡＳＳ補正部２３ｂへプロファイル結果を通知する。
〔Ｓ７４〕ＡＳＳ補正部２３ｂは、プロファイル結果にもとづき、励起部２１ａに対して、波長毎に励起光パワーを制御して、図９に示したようなＡＳＳに関するチルト補正を行う。また、チルト補正後のＡＳＳレベル値（各波長のレベルが同一値となったので１つのＡＳＳレベル値）を記憶する。
〔Ｓ７５〕光信号の伝送時、光増幅部２１は、光信号のラマン増幅を行う。
〔Ｓ７６〕ラマンスペクトラムモニタ部２３ａは、カプラＣ２を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＳ補正部２３ｂへモニタ値を通知する。
〔Ｓ７７〕ＡＳＳ補正部２３ｂは、ステップＳ７６におけるモニタ値から、ステップＳ７４で記憶しておいたＡＳＳレベル値を差し引いて、ＡＳＳの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ２５に通知する。このような制御によって、上位レイヤ２５では、中継伝送されてきた光信号に対し、ＡＳＳ成分を除いたラマン増幅後の光信号の光レベルを高精度に認識することができる。
【００４４】
図１１はＥＤＦ増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。ステップＳ８１〜ステップＳ８４は、運用環境上における光伝送前の光雑音測定動作であり、ステップＳ８５〜ステップＳ８７は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ８１〕運用環境上に設置した光伝送装置２０に対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ２５は、ＡＳＥ補正部２４ｂに励起光発出指示を送信する。
〔Ｓ８２〕ＡＳＥ補正部２４ｂは、励起光発出指示を受信すると、励起部２２ａを駆動して、使用波長帯域λ１〜λｎで、すべて同じパワーの励起光を発出させる。
〔Ｓ８３〕ＥＤＦＡスペクトラムモニタ部２４ａは、光増幅部２２から漏れ出したＡＳＥをカプラＣ４を介して受信し、λ１〜λｎそれぞれに対応するＡＳＥレベルをモニタして、ＡＳＥ補正部２４ｂへプロファイル結果を通知する。
〔Ｓ８４〕ＡＳＥ補正部２４ｂは、プロファイル結果にもとづき、励起部２２ａに対して、波長毎に励起光パワーを制御して、図９に示したようなＡＳＥに関するチルト補正を行う。また、チルト補正後の１つのＡＳＥレベル値を記憶する。
〔Ｓ８５〕光信号の伝送時、光増幅部２２は、光信号のラマン増幅を行う。
〔Ｓ８６〕ＥＤＦＡスペクトラムモニタ部２４ａは、カプラＣ４を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＥ補正部２４ｂへモニタ値を通知する。
〔Ｓ８７〕ＡＳＥ補正部２４ｂは、ステップＳ８６におけるモニタ値から、ステップＳ８４で記憶しておいたＡＳＥレベル値を差し引いて、ＡＳＥの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ２５に通知する。このような制御によって、上位レイヤ２５では、ＡＳＥ成分を除いたＥＤＦ増幅後の光信号の光レベルを認識することができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明の光伝送装置（図１、図５、図８）は、あらかじめ運用環境上で励起光を発出させて、光増幅部から放出・散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、実際の運用時に、光雑音レベル補正を行って、増幅信号の光レベルを検出する構成とした。これにより、光雑音補正に誤差を生じることがないので、高精度な光レベル検出を行うことができる。
【００４６】
なお、上記では光伝送装置の内部に、ラマン増幅器とＥＤＦＡが設置される例を示したので、ラマン増幅側の光レベル検出機能と、ＥＤＦＡの光レベル検出機能との両方を設けたが、ラマン増幅器、ＥＤＦＡのいずれか一方のみが設置されるならば、光レベル検出機能もそれに対応して設置すればよい。
【００４７】
次に光レベル検出制御に対する他の実施の形態について説明する。上記で説明した光伝送装置（図１、図５、図８）ではいずれも光雑音レベルを測定し、運用中の増幅信号から測定値を補正することで光レベルを検出したが、以降で説明する光伝送装置は、光スペクトラムアナライザを用いて高精度に光信号（主信号）のレベルを検出するものである。
【００４８】
図１２は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置３０は、光増幅部３１、基準光発出部３２、光レベル検出部３３から構成される。また、基準光発出部３２は、ＰＤ（フォトダイオード）３２ａ、基準光源出力制御部３２ｂ、基準光源３２ｃ、カプラＣ１、Ｃ２を含み、光レベル検出部３３は、光スペクトラムアナライザ３３ａ、制御部３３ｂ、カプラＣ３を含む。
【００４９】
光増幅部３１は、入力光信号を受信して増幅する（例えば、ＥＤＦＡ）。基準光発出部３２は、運用前に基準光を発出して、光増幅部３１後段の出力パワー規定点Ｋ２での基準レベル値を設定する。
【００５０】
具体的には、基準光のみを流したときの出力パワー規定点Ｋ２における所定レベル値（例えば、０ｄＢｍとする）を決めておき、この所定レベル値となるように、装置製造時に基準光源３２ｃを調整しておく。ただし、基準光のパワーを設定する場合、基準光はカプラＣ１〜Ｃ３を介して出力パワー規定点Ｋ２に達するので、カプラＣ１〜Ｃ３によるロスやファイバロス等がある。したがって、これらのことを考慮して、基準光源３２ｃにおいて出力パワー規定点Ｋ２でのレベルが０ｄＢｍとなるような基準光を発するように設定しておく。
【００５１】
基準光源３２ｃから発出した基準光（出力パワー規定点Ｋ２のレベル値が０ｄＢｍとなるときの基準光パワーをｐ０とする）は、カプラＣ２を介してＰＤ３２ａへ流れ、電気信号に変換されて、基準光源出力制御部３２ｂで受信される。基準光源出力制御部３２ｂは、基準光源３２ｃが常時、基準光ｐ０を出力するように制御する。
【００５２】
なお、基準光源３２ｃは、レーザーダイオード（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用い、基準光パワーは、初期設定値で固定するだけではなく、外部から変化させてもよい。また、複数、または波長可変のものを使用することで、波長依存性を打ち消すこともできる。
【００５３】
光レベル検出部３３に対し、光スペクトラムアナライザ３３ａは、運用前に基準光のみ流したときの出力パワー規定点Ｋ２のレベルを測定して、基準レベル値（０ｄＢｍ）と測定値との差分を求めておく。そして、光スペクトラムアナライザ３３ａは、光信号の伝送時、光増幅部３１で増幅された光信号のレベルを、主信号の伝送波長帯域毎に測定する。制御部３３ｂは、増幅信号のレベル測定結果を差分値によって補正して光レベルを検出する。また、検出結果にもとづいて、光増幅部３１に対してＡＬＣを行う。なお、制御部３３ｂは、パソコン等の端末と接続して外部指示により制御可能である。
【００５４】
次に動作について説明する。図１３は光伝送装置３０の動作フローチャートを示す図である。ステップＳ９１〜ステップＳ９３は、運用環境上における光伝送前の測定動作であり、ステップＳ９４〜ステップＳ９６は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ９１〕運用環境上に設置した光伝送装置３０に対し、光伝送を行う前に、基準光発出部３２は、出力パワー規定点Ｋ２でのレベル値が所定の基準レベル値（０ｄＢｍ）となるような基準光を発出する。
〔Ｓ９２〕光スペクトラムアナライザ３３ａは、カプラＣ３を介して流れる基準光を受信し、この基準光のレベル値から、出力パワー規定点Ｋ２のレベル値を測定する。ここで、光スペクトラムアナライザ３３ａは、出力パワー規定点Ｋ２のレベル値を測定するのに、カプラＣ３にファイバを接続して測定しているため、カプラＣ３のロスや接続ファイバのロス等により、測定値は相対的なものとなる。光スペクトラムアナライザ３３ａは、相対レベル値（−３ｄＢｍとする）を測定して制御部３３ｂへ通知する（要するに、出力パワー規定点Ｋ２のレベルは０ｄＢｍだが、光スペクトラムアナライザ３３ａで測定するとファイバロス等の関係で０ｄＢｍとは見えず、−３ｄＢｍに見えたということ）。
〔Ｓ９３〕制御部３３ｂは、基準レベル値（０ｄＢｍ）と、相対レベル値（−３ｄＢｍ）との差分をとる（差分値は＋３ｄＢ）。
〔Ｓ９４〕光信号の伝送時、基準光発出部３２は、基準光の発出を停止する。また、光増幅部３１は、入力光信号を増幅する。
〔Ｓ９５〕光スペクトラムアナライザ３３ａは、カプラＣ３を介して、光増幅された後の光信号を受信し、伝送に使用されている波長帯域毎に主信号の光レベルを測定し、測定値を制御部３３ｂへ通知する。
〔Ｓ９６〕制御部３３ｂは、差分値によって、ステップＳ９５の測定値を補正する。例えば、ステップＳ９５の測定値が−２ｄＢｍであったなら、差分値が＋３ｄＢなので、実際の光レベル（絶対レベル値）は＋１ｄＢｍとして光レベルを検出できる。また、増幅後の光レベル検出値にもとづいて、光増幅部３１に対してＡＬＣを施す（例えば、光伝送時の出力パワー規定点Ｋ２のレベル値を０ｄＢｍとするには、光増幅部３１に対して１ｄＢレベルを落とすようにＡＬＣを施すことになる）。
【００５５】
このように、本発明の光伝送装置３０は、光増幅部３１で増幅された光信号のレベルを、光スペクトラムアナライザ３３ａで測定する。光スペクトラムアナライザ３３ａで測定を行うことで、主信号の波長単位でレベル測定できるので、光雑音に主信号が埋もれている場合でも、伝送波長帯域毎に主信号の光レベルを精度よく検出することができる。
【００５６】
また、本発明では、基準光発出部３２を設けて、出力パワー規定点Ｋ２における基準レベル値を設定し、光スペクトラムアナライザ３３ａで出力パワー規定点Ｋ２を測定する際の補正値をあらかじめ求めておく。これにより、光スペクトラムアナライザ３３ａでは、この補正値によって、出力パワー規定点Ｋ２における増幅信号の絶対レベル値を測定することができ、光スペクトラムアナライザ３３ａの測定精度を上げることが可能になる。
【００５７】
図１４は光伝送装置３０の変形例を示す図である。光伝送装置３０ａにおいて、図１２の光伝送装置３０と異なる点は、光スペクトラムアナライザ３３ａが光フィルタ３３ｃと光パワーメータ３３ｄになっている点である。その他の構成は同じである。
【００５８】
光フィルタ３３ｃ（狭帯域光フィルタまたは波長可変フィルタ等を使用する）は、カプラＣ３を介して受信した光信号を所要波長に対してフィルタリングする。光パワーメータ３３ｄは、所要波長の光レベルを測定する。このような構成により、光スペクトラムアナライザ機能を実現することができる（その他の動作は同様なので説明は省略する）。
【００５９】
次に入力側に基準光発出部を設けた場合の光伝送装置について説明する。図１５は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置４０は、光増幅部４１、基準光発出部４２、光レベル検出部４３から構成される。また、基準光発出部４２は、ＰＤ４２ａ、基準光源出力制御部４２ｂ、基準光源４２ｃ、カプラＣ１、Ｃ２を含み、光レベル検出部４３は、光スペクトラムアナライザ４３ａ、制御部４３ｂ、カプラＣ３を含む。
【００６０】
図１６は光伝送装置４０の動作フローチャートを示す図である。ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３は、運用環境上における光伝送前の測定動作であり、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ１０１〕運用環境上に設置した光伝送装置４０に対し、光伝送を行う前に、基準光発出部４２は、入力パワー規定点Ｋ１でのレベル値が所定の基準レベル値（０ｄＢｍ）となるような基準光を発出する。
〔Ｓ１０２〕光スペクトラムアナライザ４３ａは、カプラＣ３を介して流れる基準光を受信し、この基準光のレベル値から、入力パワー規定点Ｋ１のレベル値として、図１３の場合と同様にして、相対レベル値（−３ｄＢｍとする）を測定する。光スペクトラムアナライザ４３ａは、測定した相対レベル値を制御部４３ｂへ通知する。
〔Ｓ１０３〕制御部４３ｂは、基準レベル値（０ｄＢｍ）と、相対レベル値（−３ｄＢｍ）との差分をとる（差分値は＋３ｄＢ）。
〔Ｓ１０４〕光信号の伝送時、基準光発出部４２は、基準光の発出を停止する。また、光増幅部４１は、入力光信号を増幅する。
〔Ｓ１０５〕光スペクトラムアナライザ４３ａは、カプラＣ３を介して、入力された光信号を受信し、伝送に使用されている波長帯域毎に主信号の光レベルを測定し、測定値を制御部４３ｂへ通知する。
〔Ｓ１０６〕制御部４３ｂは、差分値によって、ステップＳ１０５の測定値を補正する。例えば、測定値が−２ｄＢｍであったなら、入力光信号受信時の絶対レベル値は＋１ｄＢｍとして光レベルを検出できる。また、入力光信号の光レベル検出値にもとづき光増幅部４１に対してＡＬＣを施す。
【００６１】
このように、本発明の光伝送装置４０は、入力パワー規定点Ｋ１での光信号のレベルを、光スペクトラムアナライザ４３ａで測定する。光スペクトラムアナライザ４３ａで測定を行うことで、主信号の波長単位でレベル測定できるので、光雑音に主信号が埋もれている場合でも、伝送波長帯域毎に主信号の光レベルを精度よく検出することができる。
【００６２】
また、基準光発出部４２を設けて、入力パワー規定点Ｋ１における基準レベル値を設定し、光スペクトラムアナライザ４３ａで入力パワー規定点Ｋ１を測定する際の補正値をあらかじめ求めておく。これにより、入力主信号の絶対レベル値を測定することができ、光スペクトラムアナライザ３３ａの測定精度を上げることが可能になる。
【００６３】
図１７は光伝送装置４０の変形例を示す図である。光伝送装置４０ａにおいて、図１５の光伝送装置４０と異なる点は、光スペクトラムアナライザ４３ａが光フィルタ４３ｃと光パワーメータ４３ｄになっている点である。その他の構成は同じであり、動作も図１４で上述したので説明は省略する。
【００６４】
次に入出力側に基準光発出部を設けた場合の光伝送装置について説明する。図１８は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置５０は、光増幅部５１、基準光発出部５２、５３、光レベル検出部５４から構成される。
【００６５】
基準光発出部（入力側基準光発出部）５２は、ＰＤ５２ａ、基準光源出力制御部５２ｂ、基準光源５２ｃ、カプラＣ１、Ｃ２を含み、基準光発出部（出力側基準光発出部）５３は、ＰＤ５３ａ、基準光源出力制御部５３ｂ、基準光源５３ｃ、カプラＣ３、Ｃ４を含む。光レベル検出部５４は、光スペクトラムアナライザ５４ａ、制御部５４ｂ、カプラＣ５、Ｃ６を含む。
【００６６】
入力主信号の光レベルを検出する場合は、光レベル検出部５４は、運用前に入力パワー規定点Ｋ１のパワーを測定して、基準レベル値と測定値との差分値を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルを主信号の伝送波長帯域毎に測定し、測定結果を差分値によって補正して光レベルを検出する。
【００６７】
光増幅部５１によって増幅した光信号の光レベルを検出する場合は、光レベル検出部５４は、運用前に出力パワー規定点Ｋ２のパワーを測定して、基準レベル値と測定値との差分値を求めておき、光信号の伝送時、増幅信号のレベルを主信号の伝送波長帯域毎に測定し、測定結果を差分値によって補正して光レベルを検出する。なお、光スペクトラムアナライザ５４ａを光フィルタ（入力側、出力側に対応して２個設ける）、光パワーメータで構成してもよい。
【００６８】
次にスイッチ機能を設けて入出力側の光レベル検出を切り替える光伝送装置について説明する。図１９は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置６０は、光増幅部６１、基準光発出部６２、光レベル検出部６３から構成される。
【００６９】
基準光発出部６２は、ＰＤ６２ａ、基準光源出力制御部６２ｂ、基準光源６２ｃ、スイッチ部６２ｄ、カプラＣ１、Ｃ２、Ｃ３を含み、光レベル検出部６３は、光スペクトラムアナライザ６３ａ、制御部６３ｂ、カプラＣ４、Ｃ５を含む。
【００７０】
光伝送装置６０は、基準光発出部６２にあらたにスイッチ部６２ｄを設けて、入出力側の光レベル検出を切り替え可能とした装置である。スイッチ部６２ｄは、基準光源出力制御部６２ｂの制御情報にもとづき、入出力どちらの光信号のレベルを検出するかを認識する。
【００７１】
入力光信号のレベル検出を行う場合、基準光発出部６２では、スイッチ部６２ｄ内の端子ｃは端子ａに接続して、カプラＣ３へ基準光を発出する。そして、光レベル検出部６３は、カプラＣ４を介して受信する光信号のレベル検出を行う。一方、増幅信号のレベル検出を行う場合、スイッチ部６２ｄ内の端子ｃは端子ｂに接続して、カプラＣ１へ基準光を発出する。そして、光レベル検出部６３は、カプラＣ５を介して受信する光信号のレベル検出を行う。なお、光スペクトラムアナライザ５４ａを光フィルタ（入力側、出力側に対応して２個設ける）、光パワーメータで構成してもよい。
【００７２】
以上説明したように、本発明によれば、顧客先での使用環境（温度、ファイバ種別、ＷＤＭ特性、ランプロス、光アンプの個別ばらつき）に影響されず、光レベルを精度よく検出することができる。また、光伝送システムとしても監視・制御の精度が高まるので信頼性の高い光伝送を行なうことが可能になる。
【００７３】
さらに、少数波長時でも光レベル検出精度が上がることによって、最小運用波長数制限がなくなる。また、光アンプが高出力で雑音量が大きくなっても光レベル検出の精度がよいので、システムゲインを上げることができ、伝送距離を延ばすことが可能になる。
【００７４】
（付記１） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に第１の励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う第１の光増幅部と、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う第２の光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記第１の励起光を発出させて、前記第１の光増幅部から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記第１の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第１の光レベル検出部と、
光信号を伝送する前に、前記第２の励起光を発出させて、前記第２の光増幅部から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記第２の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第２の光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００７５】
（付記２） 前記第１の光レベル検出部及び前記第２の光レベル検出部は、運用条件にもとづき、励起光パワーを固定または可変させ、可変させる場合は、可変させた励起光パワーに応じた複数の光雑音レベルをモニタしておき、光信号の伝送時には、使用される励起光パワーに対応する光雑音レベルを用いて補正することを特徴とする付記１記載の光伝送装置。
【００７６】
（付記３） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に、異なる波長帯域の複数の第１の励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う第１の光増幅部と、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に、異なる波長帯域の複数の第２の励起光を入射して光増幅を行う第２の光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記第１の励起光を発出させて、前記第１の光増幅部から散乱する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記第１の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第１の光レベル検出部と、
光信号を伝送する前に、前記第２の励起光を発出させて、前記第２の光増幅部から放出する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記第２の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第２の光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００７７】
（付記４） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記励起光を発出させて、前記光増幅部から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００７８】
（付記５） 前記光レベル検出部は、運用条件にもとづき、励起光パワーを固定または可変させ、可変させる場合は、可変させた励起光パワーに応じた複数の光雑音レベルをモニタしておき、光信号の伝送時には、使用される励起光パワーに対応する光雑音レベルを用いて補正することを特徴とする付記４記載の光伝送装置。
【００７９】
（付記６） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に励起光を入射して光増幅を行う光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記励起光を発出させて、前記光増幅部から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８０】
（付記７） 前記光レベル検出部は、運用条件にもとづき、励起光パワーを固定または可変させ、可変させる場合は、可変させた励起光パワーに応じた複数の光雑音レベルをモニタしておき、光信号の伝送時には、使用される励起光パワーに対応する光雑音レベルを用いて補正することを特徴とする付記６記載の光伝送装置。
【００８１】
（付記８） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に、異なる波長帯域の複数の励起光を入射して光増幅を行う光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記励起光を発出させて、前記光増幅部から放出する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８２】
（付記９） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に、異なる波長帯域の複数の励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記励起光を発出させて、前記光増幅部から散乱する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８３】
（付記１０） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光信号を増幅する光増幅部と、
前記光増幅部後段の出力パワー規定点のレベル値が基準レベル値となるような基準光を発出する基準光発出部と、
前記出力パワー規定点のパワーを測定して、前記基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、前記光増幅部で増幅された光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８４】
（付記１１） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
入力パワー規定点のレベル値が基準レベル値となるような基準光を発出する基準光発出部と、
前記入力パワー規定点のパワーを測定して、前記基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８５】
（付記１２） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光信号を増幅する光増幅部と、
入力パワー規定点のレベル値が入力基準レベル値となるような基準光を発出する入力側基準光発出部と、
前記光増幅部後段の出力パワー規定点のレベル値が出力基準レベル値となるような基準光を発出する出力側基準光発出部と、
前記入力パワー規定点のパワーを測定して、前記入力基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで入力光信号の光レベルを検出し、かつ前記出力パワー規定点のパワーを測定して、前記出力基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、前記光増幅部で増幅された光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで増幅信号の光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８６】
（付記１３） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光信号を増幅する光増幅部と、
基準光を発出して、スイッチ切替により、前記光増幅部前段の入力パワー規定点での入力基準レベル値の設定、または前記光増幅部後段の出力パワー規定点での出力基準レベル値の設定のいずれかを行う基準光発出部と、
入力基準レベル値設定の場合は、前記入力パワー規定点のパワーを測定して、前記入力基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで入力光信号の光レベルを検出し、出力基準レベル値設定の場合は、運用前に前記出力パワー規定点のパワーを測定して、前記出力基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、前記光増幅部で増幅された光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで増幅信号の光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光伝送装置は、光信号を伝送する前に、運用環境上で励起光を発出させて、光増幅部から放出・散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、光増幅部によって増幅された信号から、光雑音レベルを補正して光レベルを検出する構成とした。これにより、光雑音補正及び光レベル検出を高精度に行うことができるので、光伝送品質の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光伝送装置の原理図である。
【図２】光雑音と励起光パワーとの関係を示す図である。
【図３】ラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図４】ＥＤＦＡ側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図５】光伝送装置の構成を示す図である。
【図６】ラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図７】ＥＤＦ増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図８】光伝送装置の構成を示す図である。
【図９】チルト補正の概要を示す図である。
【図１０】ラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図１１】ＥＤＦ増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図１２】光伝送装置の構成を示す図である。
【図１３】光伝送装置の動作フローチャートを示す図である。
【図１４】光伝送装置の変形例を示す図である。
【図１５】光伝送装置の構成を示す図である。
【図１６】光伝送装置の動作フローチャートを示す図である。
【図１７】光伝送装置の変形例を示す図である。
【図１８】光伝送装置の構成を示す図である。
【図１９】光伝送装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 光伝送装置
１１ 光増幅部
１１ａ 励起光源
１２ 光増幅部
１２ａ 励起光源
１２ｂ ＥＤＦ
１３ 光レベル検出部
１３ａ ラマンモニタ部
１３ｂ ＡＳＳ補正部
１４ 光レベル検出部
１４ａ ＥＤＦＡモニタ部
１４ｂ ＡＳＥ補正部
１５ 上位レイヤ
Ｃ１〜Ｃ６ カプラ
【発明の属する技術分野】
本発明は光伝送装置に関し、特に光信号を増幅し伝送する光伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量化、高速化が求められる光通信需要により、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送に対する期待はますます増大している。ＷＤＭは、波長の異なる光を多重して、１本の光ファイバで複数の信号を同時に伝送する方式である。
【０００３】
ＷＤＭシステムの光増幅技術としては、ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が広く用いられている。ＥＤＦＡは、エルビウム（Ｅｒ３＋）添加ファイバ（ＥＤＦ：Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ）を増幅用媒体とした光増幅器であり、励起光をＥＤＦに照射して光信号を進行させ、そのとき生じる誘導放出によって、光信号のレベルを増幅させる。ＥＤＦＡは、利得帯域が広いため、波長帯域内の複数の光信号を一括増幅することができ、ＷＤＭ中継器の主要デバイスとなっている。
【０００４】
さらに、近年ではラマンアンプと呼ばれる光ファイバアンプが実用化されている。これは、光ファイバ伝送路全体に強い励起光を入射させて光増幅を行うものである。具体的には、光ファイバが持つラマン誘導散乱効果を利用して、１．４μｍ帯の励起光を用いて１．５μｍ帯の信号光を増幅する。ラマンアンプを中継器に適用することで、中継間隔を拡大させることができ、長距離・大容量の光伝送が可能となる。
【０００５】
一方、ＥＤＦＡやラマンアンプのような、誘導放出や誘導散乱が増幅原理となっている光増幅器では、入力光信号の存在の有無に関わらず、自然放出や自然散乱といった現象が生じる。これらの現象によって光増幅器から漏れ出した光は雑音となり、ＥＤＦによる増幅の場合はＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）、ラマン増幅の場合はＡＳＳ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）と呼ばれている。
【０００６】
光増幅制御を行う場合では、このような光雑音の発生量にとらわれずに、主信号自体の光レベルを精度よく検出し、かつその検出結果にもとづいた光増幅を行うことが必要である。もし、雑音成分を含んだ形（主信号のレベル＋雑音成分のレベル）で光レベルを検出してしまうと、伝送エラーの原因になってしまう。
【０００７】
例えば、主信号自体のレベルは低いのに雑音レベルが高いような場合、伝送すべき光信号のレベルが所要値を満たしているものとみなして、この光信号を下流局へ伝送してしまうと、下流局では主信号を受信するために必要なレベルを確保できない等といったことが生じ、伝送エラーの発生または中継距離拡大化の妨げとなってしまう。
【０００８】
従来の光増幅制御としては、ＥＤＦのような希土類添加ファイバから発生する過剰雑音光（ＡＳＥ）の強度レベルと、所定の増幅率依存性が得られる強度レベルとを比較し、２つの強度レベルが一致するように励起光量を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１９３５４２号公報（段落番号〔００３２〕〜〔００３３〕，第１１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来技術では、光増幅媒体としてＥＤＦのみを対象としているので、ラマンアンプには適用できないといった問題があった。一方、従来、光雑音を補正する場合は、試験環境において、光雑音の発生量をあらかじめ測定し、測定した光雑音レベルを用いて、運用環境上で補正している。
【００１１】
すなわち、まず試験環境において、光増幅媒体に所定の励起光を入射して、そのとき発生する光雑音レベルを測定してデータをとっておく。そして、運用環境上において、光増幅器で増幅された光信号のレベルから（試験環境で用いた所定の励起光を増幅媒体に入射して、入力光信号を増幅した光信号のレベルから）、測定しておいた光雑音レベルのデータ値を差し引くことで、主信号自体のレベル検出を行っている。
【００１２】
しかし、従来のこのような光雑音補正では、光雑音のデータ取得時の試験環境と顧客先での運用環境との違いによって、雑音発生量に誤差が生じるので、正確に光雑音を補正することはできず、主信号自体のレベルを正確に検出できないといった問題があった。
【００１３】
特にラマンアンプでは、光ファイバ伝送路自体を増幅媒体とするので、ファイバのＷＤＬ（ファイバロスの波長特性）や、ランプロス（ラマンアンプの励起光の伝送路送出部周辺のロス）等の環境の違いにより、試験環境で測定したＡＳＳと運用環境で発生するＡＳＳとに誤差が生じることになる（なお、データ取得時のサンプル光アンプに対して、製造出荷される光アンプ単体の個別ばらつき（部品ばらつき）による補正誤差等も考えられる）。
【００１４】
ここで、実際の雑音量よりも多く補正をかけた場合（増幅後の光信号のレベルから、実際の光雑音レベルよりも大きな値を差し引いた場合）、上流局から送信された光信号のレベルは、下流局で受信できるレベルであっても、下流局側で主信号レベルを小さく見積もってしまうことにより、その局以降の伝送を不可と判断するおそれがある（極端な場合、主信号が無い（アラーム状態）と判断して、光アンプの出力を停止してしまう）。
【００１５】
また、実際の雑音量よりも少なく補正をかけた場合（増幅後の光信号のレベルから、実際の光雑音レベルよりも小さな値を差し引いた場合）、上流局から送信された光信号のレベルは、下流局で受信できないレベルであっても、下流局側で主信号レベルを大きく見積もってしまうことにより、その局以降の伝送を可能と判断するおそれがある（極端な場合、ファイバ断線などの障害により伝送している主信号が無い場合でも、光雑音を主信号とみなして光り続けてしまう危険性がある）。なお、これら２つの不具合は、少数波長時に顕著に表れ、その結果、最小運用波長数の制限の要因となっている。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光雑音補正を正確に行い、高精度の光レベル検出を行って、光伝送品質の向上を図った光伝送装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、光信号を増幅し伝送する光伝送装置１０において、光ファイバ伝送路に第１の励起光を入射して、光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う第１の光増幅部１１と、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う第２の光増幅部１２と、光信号を伝送する前に、運用環境上で第１の励起光を発出させて、第１の光増幅部１１から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第１の光増幅部１１によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第１の光レベル検出部１３と、光信号を伝送する前に、運用環境上で第２の励起光を発出させて、第２の光増幅部１２から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第２の光増幅部１２によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第２の光レベル検出部１４と、を有することを特徴とする光伝送装置１０が提供される。
【００１８】
ここで、第１の光増幅部１１は、光ファイバ伝送路に第１の励起光を入射して、光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う。第２の光増幅部１２は、光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う。第１の光レベル検出部１３は、光信号を伝送する前に、運用環境上で第１の励起光を発出させて、第１の光増幅部１１から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第１の光増幅部１１によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する。第２の光レベル検出部１４は、光信号を伝送する前に、運用環境上で第２の励起光を発出させて、第２の光増幅部１２から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、第２の光増幅部１２によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の光伝送装置の原理図である。光伝送装置１０は、第１の光増幅部（以下、光増幅部１１）、第２の光増幅部（以下、光増幅部１２）、第１の光レベル検出部（以下、光レベル検出部１３）、第２の光レベル検出部（以下、光レベル検出部１４）、上位レイヤ１５から構成される。
【００２０】
また、光増幅部１１は、励起光源１１ａ、カプラＣ１を含み、光増幅部１２は、励起光源１２ａ、ＥＤＦ１２ｂ、カプラＣ３を含む。光レベル検出部１３は、ラマンモニタ部１３ａ、ＡＳＳ補正部１３ｂ、カプラＣ２を含み、光レベル検出部１４は、ＥＤＦＡモニタ部１４ａ、ＡＳＥ補正部１４ｂ、カプラＣ４を含む。
【００２１】
光増幅部１１は、励起光源１１ａからカプラＣ１を介して光ファイバ伝送路に励起光を入射してラマン増幅を行う。光レベル検出部１３は、光信号を伝送する前に（運用前に）、運用環境上で励起光源１１ａからラマン励起光を発出させて、光増幅部１１から散乱する光雑音（ＡＳＳ）のレベルをモニタしておく。そして、光信号の伝送時（運用時）、光増幅部１１によって増幅され出力する信号から、ＡＳＳレベルを補正した光レベルを検出する。
【００２２】
光増幅部１２は、励起光源１２ａからカプラＣ３を介してＥＤＦ１２ｂに励起光を入射して光増幅（以下、ＥＤＦ増幅とも呼ぶ）を行う。光レベル検出部１４は、光信号を伝送する前に、運用環境上で励起光源１２ａから励起光（以下、ＥＤＦ励起光とも呼ぶ）を発出させて、光増幅部１２から放出する光雑音（ＡＳＥ）のレベルをモニタしておく。そして、光信号の伝送時、光増幅部１２によって増幅され出力する信号から、ＡＳＥレベルを補正した光レベルを検出する。なお、光雑音補正を含む光レベル検出の詳細動作については後述する。
【００２３】
図２は光雑音と励起光パワーとの関係を示す図である。横軸は励起光パワー（ｍＷ）、縦軸は光雑音レベル（ｄＢｍ）である。ＡＳＳ及びＡＳＥは、光増幅器に対し、増幅すべき光信号が入力していなくても、励起光が入射して自然散乱または自然放出といった現象が生じることで発生する。
【００２４】
図から光雑音レベルは、励起光パワーの大きさによって一意に決まることがわかる（光雑音レベルは励起光レベルに依存する）。したがって、励起光パワーが一定なら、光増幅前の光雑音レベルと光増幅後の光雑音レベルとは、同一レベルである。本発明では、運用環境上で、運用時に使用する所定の励起光を増幅媒体に入射して、発生する光雑音レベルをあらかじめ測定しておき、運用時には、測定しておいた補正値を用いて光雑音補正及び光レベル検出を行うものである。
【００２５】
次にフローチャートを用いて動作を詳しく説明する。最初にラマン増幅側の光レベル検出の動作について説明する。図３はラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。なお、入力光信号のレベルに変動はなく、固定の励起光パワーで増幅させる場合の動作を示す（例えば、入力光信号がＷＤＭの場合、波長多重数に変化がないことを条件とした場合の動作である）。また、ステップＳ１〜ステップＳ４は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ５〜ステップＳ７は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ１〕運用環境上に設置した光伝送装置１０に対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ１５は、ＡＳＳ補正部１３ｂに励起光発出指示を送信する。
〔Ｓ２〕ＡＳＳ補正部１３ｂは、励起光発出指示を受信すると、励起光源１１ａを駆動して、光伝送時に使用するものと同じ波長帯域及び同じパワーの励起光を発出させる。
〔Ｓ３〕ラマンモニタ部１３ａは、光増幅部１１から漏れ出したＡＳＳをカプラＣ２を介して受信し、ＡＳＳレベルをモニタして、ＡＳＳ補正部１３ｂへモニタ値ＬＡＳＳを通知する。
〔Ｓ４〕ＡＳＳ補正部１３ｂはモニタ値ＬＡＳＳを記憶する。
〔Ｓ５〕光信号の伝送時、光増幅部１１は、光信号のラマン増幅を行う。
〔Ｓ６〕ラマンモニタ部１３ａは、カプラＣ２を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＳ補正部１３ｂへモニタ値Ｌ１を通知する。
〔Ｓ７〕ＡＳＳ補正部１３ｂは、ステップＳ６におけるモニタ値Ｌ１から、ステップＳ３で記憶しておいたＡＳＳレベル値ＬＡＳＳを差し引いて（光雑音補正を行って）、ＡＳＳの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ１５に通知する。このような制御によって、上位レイヤ１５では、中継伝送されてきた光信号に対し、ＡＳＳ成分を除いたラマン増幅後の光信号の光レベルを認識することができる。
【００２６】
ここで、上位レイヤ１５では、ＡＳＳレベルＬＡＳＳの光雑音補正を行った後の光レベル（光レベルＬ１ｃとする）が、あらかじめ認識しているラマン増幅後の主信号の所定レベル（主信号レベルＬ１ｍとする）と等しい場合には、正常なラマン増幅及び光中継伝送が行われているとみなすことができる。また、光レベルＬ１ｃが、主信号レベルＬ１ｍより大きい場合には、光伝送装置１０の前段で何らかのＡＬＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のエラーが生じていると判断できる。
【００２７】
さらに、光レベルＬ１ｃが、主信号レベルＬ１ｍより小さい場合には、励起光源１１ａの経時劣化によるパワーダウンや、または光伝送装置１０の前段で、ファイバ断線などの障害により雑音成分だけが伝送してきているおそれがある等の判断をして、ＡＰＳＤ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｓｈｕｔ Ｄｏｗｎ：高出力アンプの自動停止制御）などの障害対策処理を行ったりする。
【００２８】
次にＥＤＦＡ側の光レベル検出の動作について説明する。図４はＥＤＦＡ側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。なお、入力光信号のレベルに変動はなく、固定の励起光パワーで増幅させる場合の動作を示す。また、ステップＳ１１〜ステップＳ１４は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ１５〜ステップＳ１７は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ１１〕運用環境上に設置した光伝送装置１０に対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ１５は、ＡＳＥ補正部１４ｂに励起光発出指示を送信する。
〔Ｓ１２〕ＡＳＥ補正部１４ｂは、励起光発出指示を受信すると、励起光源１２ａを駆動して、光伝送時に使用するものと同じ波長帯域及び同じパワーの励起光を発出させる。
〔Ｓ１３〕ＥＤＦＡモニタ部１４ａは、光増幅部１２から漏れ出したＡＳＥをカプラＣ４を介して受信し、ＡＳＥレベルをモニタして、ＡＳＥ補正部１４ｂへモニタ値ＬＡＳＥを通知する。
〔Ｓ１４〕ＡＳＥ補正部１４ｂはモニタ値ＬＡＳＥを記憶する。
〔Ｓ１５〕光信号の伝送時、光増幅部１２は、光信号をＥＤＦ増幅する。
〔Ｓ１６〕ＥＤＦＡモニタ部１４ａは、カプラＣ４を介してＥＤＦ増幅された光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＥ補正部１４ｂへモニタ値Ｌ２を通知する。
〔Ｓ１７〕ＡＳＥ補正部１４ｂは、ステップＳ１６におけるモニタ値Ｌ２から、ステップＳ１３で記憶しておいたＡＳＥレベル値ＬＡＳＥを差し引いて（光雑音補正を行って）、ＡＳＥの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ１５に通知する。このような制御によって、上位レイヤ１５では、ＡＳＥ成分を除いたＥＤＦ増幅後の光信号の光レベルを認識することができる。
【００２９】
ここで、上位レイヤ１５では、ＡＳＥレベルＬＡＳＥの光雑音補正を行った後の光レベル（光レベルＬ２ｃとする）が、あらかじめ認識しているＥＤＦ増幅後の主信号の所定レベル（主信号レベルＬ２ｍとする）と等しい場合には、正常なＥＤＦ増幅が行われているとみなすことができる。また、光レベルＬ２ｃが、主信号レベルＬ２ｍより大きい場合には、光増幅部１２のＡＬＣエラーが生じていると判断できる。さらに、光レベルＬ２ｃが、主信号レベルＬ２ｍより小さい場合には、励起光源１２ａの経時劣化によるパワーダウンが生じている等を判断できる。
【００３０】
以上説明したように、本発明では、従来のように試験環境で光雑音レベルを測定してデータをとっておくやり方ではなく、実際の運用環境上において、光雑音レベルを測定して光雑音補正を行う構成とした。これにより、環境の違い（例えば、ＷＤＬやランプロス等）によって、光雑音補正値に誤差が生じるといったことがなくなるので、光雑音補正を正確に行うことができ、高精度な光レベル検出を行うことが可能になる。
【００３１】
次に励起光パワーを可変させる場合の本発明の光伝送装置について説明する。図５は光伝送装置の構成を示す図である。図１の構成では励起光パワーは固定であったが、光伝送装置１０ａでは、励起光パワーをスイープさせて、複数の励起光パワーに対応した光雑音を測定するものである。
【００３２】
入力光信号のレベルに変動がある場合には、そのレベル変動に応じた励起光パワーを発出する必要がある（例えば、入力光信号がＷＤＭの場合、波長多重数に変化がある場合では、波長多重数に応じた励起光パワーで光増幅を行う）。光伝送装置１０ａは、このような入力光信号に変動がある運用環境で用いられるものである。
【００３３】
光伝送装置１０ａにおいて、図１に示した構成と異なる点は、光増幅部１１にカプラＣ５、光レベル検出部１３にラマン励起光モニタ部１３ｃをあらたに含み、光増幅部１２にカプラＣ６、光レベル検出部１４にＥＤＦ励起光モニタ部１４ｃをあらたに含む点である。その他の構成は図１の光伝送装置１０と同じである。
【００３４】
次に動作について説明する。最初にラマン増幅側の光レベル検出の動作について説明する。図６はラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。なお、光雑音レベル測定をＮ回行うものとする（すなわち、励起光パワーの設定値がＮ個ある）。また、ステップＳ３１〜ステップＳ３７は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ３８〜ステップＳ４１は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ３１〕ｋ＝１とする（１≦ｋ≦Ｎ）。
〔Ｓ３２〕運用環境上に設置した光伝送装置１０ａに対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ１５は、ＡＳＳ補正部１３ｂに励起光発出指示（ｋ）を送信する。
〔Ｓ３３〕ＡＳＳ補正部１３ｂは、励起光発出指示（ｋ）を受信すると、励起光源１１ａを駆動して、光伝送時に使用するものと同じ波長帯域及び同じパワーの励起光（ｋ）を発出させる。
〔Ｓ３４〕ラマンモニタ部１３ａは、光増幅部１１から漏れ出したＡＳＳ（ｋ）をカプラＣ２を介して受信し、ＡＳＳレベル（ｋ）をモニタして、ＡＳＳ補正部１３ｂへモニタ値ＬＡＳＳ（ｋ）を通知する。
〔Ｓ３５〕ＡＳＳ補正部１３ｂはモニタ値ＬＡＳＳ（ｋ）を記憶する。
〔Ｓ３６〕上位レイヤ１５は、ｋ＝Ｎか否かを判断する。ｋ≠Ｎの場合は、スイープ途中とみなしてステップＳ３７へいき、ｋ＝Ｎの場合は、スイープ終了とみなしてステップＳ３８へいく。
〔Ｓ３７〕ｋに１をインクリメントし、ステップＳ３２へ戻る。
〔Ｓ３８〕光信号の伝送時、光増幅部１１は、光信号のラマン増幅を行う。
〔Ｓ３９〕ラマン励起光モニタ部１３ｃは、カプラＣ５を介して、現在励起している励起光パワーをモニタし、モニタ結果をＡＳＳ補正部１３ｂへ通知する。
〔Ｓ４０〕ラマンモニタ部１３ａは、カプラＣ２を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＳ補正部１３ｂへモニタ値Ｌ３を通知する。
〔Ｓ４１〕ＡＳＳ補正部１３ｂは、ステップＳ３９における励起光パワーのモニタ値から、該当する記憶済みのＡＳＳレベルを認識し、ステップＳ４０の光レベルモニタ値Ｌ３から、該当のＡＳＳレベルを差し引いて、ＡＳＳの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ１５に通知する。
【００３５】
図７はＥＤＦ増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。ステップＳ５１〜ステップＳ５７は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ５８〜ステップＳ６１は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ５１〕ｋ＝１とする（１≦ｋ≦Ｎ）。
〔Ｓ５２〕運用環境上に設置した光伝送装置１０ａに対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ１５は、ＡＳＥ補正部１４ｂに励起光発出指示（ｋ）を送信する。
〔Ｓ５３〕ＡＳＥ補正部１４ｂは、励起光発出指示（ｋ）を受信すると、励起光源１２ａを駆動して、光伝送時に使用するものと同じ波長帯域及び同じパワーの励起光（ｋ）を発出させる。
〔Ｓ５４〕ＥＤＦＡモニタ部１４ａは、光増幅部１２から漏れ出したＡＳＥ（ｋ）をカプラＣ４を介して受信し、ＡＳＥレベル（ｋ）をモニタして、ＡＳＥ補正部１４ｂへモニタ値ＬＡＳＥ（ｋ）を通知する。
〔Ｓ５５〕ＡＳＥ補正部１４ｂはモニタ値ＬＡＳＥ（ｋ）を記憶する。
〔Ｓ５６〕上位レイヤ１５は、ｋ＝Ｎか否かを判断する。ｋ≠Ｎの場合は、スイープ途中とみなしてステップＳ５７へいき、ｋ＝Ｎの場合は、スイープ終了とみなしてステップＳ５８へいく。
〔Ｓ５７〕ｋに１をインクリメントし、ステップＳ５２へ戻る。
〔Ｓ５８〕光信号の伝送時、光増幅部１２は、光信号のＥＤＦ増幅を行う。
〔Ｓ５９〕ＥＤＦ励起光モニタ部１４ｃは、カプラＣ６を介して、現在励起している励起光パワーをモニタし、モニタ結果をＡＳＥ補正部１４ｂへ通知する。
〔Ｓ６０〕ＥＤＦＡモニタ部１４ａは、カプラＣ４を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＥ補正部１４ｂへモニタ値Ｌ４を通知する。
〔Ｓ６１〕ＡＳＥ補正部１４ｂは、ステップＳ５９における励起光パワーのモニタ値から、該当する記憶済みのＡＳＥレベルを認識し、ステップＳ６０の光レベルモニタ値Ｌ４から、該当のＡＳＥレベルを差し引いて、ＡＳＥの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ１５に通知する。
【００３６】
次に光雑音の波長格差（以下、チルト）を補正する本発明の光伝送装置について説明する。図８は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置２０は、光増幅部２１、２２、光レベル検出部２３、２４、上位レイヤ２５から構成される。
【００３７】
また、光増幅部２１は、励起部２１ａ、カプラＣ１を含み、光増幅部２２は、励起部２２ａ、ＥＤＦ２２ｂ、カプラＣ３を含む。光レベル検出部２３は、ラマンスペクトラムモニタ部２３ａ、ＡＳＳ補正部２３ｂ、カプラＣ２を含み、光レベル検出部２４は、ＥＤＦＡスペクトラムモニタ部２４ａ、ＡＳＥ補正部２４ｂ、カプラＣ４を含む。
【００３８】
光増幅部２１は、励起部２１ａからカプラＣ１を介して光ファイバ伝送路に励起光を入射してラマン増幅を行う。なお、励起部２１ａは、異なる波長帯域の複数の励起光源を有しており、複数の励起波長λ１〜λｎで励起する。
【００３９】
光レベル検出部２３は、光信号を伝送する前に、運用環境上で励起部２１ａからラマン励起光を発出させて、光増幅部２１から散乱するＡＳＳのプロファイル（励起波長λ１〜λｎにそれぞれ対応するＡＳＳレベル）をモニタし、モニタ結果から光雑音のチルトを認識する。そして、光信号の伝送時、チルトを抑えるように、励起光パワーを制御する。また、光増幅部２１によって増幅され出力する信号から、ＡＳＳレベルを補正した光レベルを検出する。
【００４０】
光増幅部２２は、励起部２２ａからカプラＣ３を介してＥＤＦに励起光を入射してＥＤＦ増幅を行う。なお、励起部２２ａは、異なる波長帯域の複数の励起光源を有しており、複数の励起波長λ１〜λｎで励起する。
【００４１】
光レベル検出部２４は、光信号を伝送する前に、運用環境上で励起部２２ａからＥＤＦ励起光を発出させて、光増幅部２２から放出するＡＳＥのプロファイル（励起波長λ１〜λｎにそれぞれ対応するＡＳＥレベル）をモニタし、モニタ結果から光雑音のチルトを認識する。そして、光信号の伝送時、チルトを抑えるように、励起光パワーを制御する。また、光増幅部２２によって増幅され出力する信号から、ＡＳＥレベルを補正した光レベルを検出する。
【００４２】
図９はチルト補正の概要を示す図である。横軸は波長、縦軸は光雑音レベルである。λ１〜λｎの各励起光を同一パワーで光増幅器に入力すると、波長毎にレベルが異なる光雑音が漏れ出すので、使用波長帯域内ではチルトが生じることになる。本発明では、励起波長に対応する光雑音レベルを一定とするように、波長毎の励起光パワーを制御してチルトを補正し、使用波長帯域内での光雑音レベルをフラットにする。
【００４３】
次に動作についてフローチャートを用いて詳しく説明する。図１０はラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。ステップＳ７１〜ステップＳ７４は、運用環境上における光伝送前の光雑音レベル測定動作であり、ステップＳ７５〜ステップＳ７７は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ７１〕運用環境上に設置した光伝送装置２０に対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ２５は、ＡＳＳ補正部２３ｂに励起光発出指示を送信する。
〔Ｓ７２〕ＡＳＳ補正部２３ｂは、励起光発出指示を受信すると、励起部２１ａを駆動して、使用波長帯域λ１〜λｎで、すべて同じパワーの励起光を発出させる。
〔Ｓ７３〕ラマンスペクトラムモニタ部２３ａは、光増幅部２１から漏れ出したＡＳＳをカプラＣ２を介して受信し、λ１〜λｎそれぞれに対応するＡＳＳレベルをモニタして、ＡＳＳ補正部２３ｂへプロファイル結果を通知する。
〔Ｓ７４〕ＡＳＳ補正部２３ｂは、プロファイル結果にもとづき、励起部２１ａに対して、波長毎に励起光パワーを制御して、図９に示したようなＡＳＳに関するチルト補正を行う。また、チルト補正後のＡＳＳレベル値（各波長のレベルが同一値となったので１つのＡＳＳレベル値）を記憶する。
〔Ｓ７５〕光信号の伝送時、光増幅部２１は、光信号のラマン増幅を行う。
〔Ｓ７６〕ラマンスペクトラムモニタ部２３ａは、カプラＣ２を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＳ補正部２３ｂへモニタ値を通知する。
〔Ｓ７７〕ＡＳＳ補正部２３ｂは、ステップＳ７６におけるモニタ値から、ステップＳ７４で記憶しておいたＡＳＳレベル値を差し引いて、ＡＳＳの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ２５に通知する。このような制御によって、上位レイヤ２５では、中継伝送されてきた光信号に対し、ＡＳＳ成分を除いたラマン増幅後の光信号の光レベルを高精度に認識することができる。
【００４４】
図１１はＥＤＦ増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。ステップＳ８１〜ステップＳ８４は、運用環境上における光伝送前の光雑音測定動作であり、ステップＳ８５〜ステップＳ８７は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ８１〕運用環境上に設置した光伝送装置２０に対し、光伝送を行う前に、上位レイヤ２５は、ＡＳＥ補正部２４ｂに励起光発出指示を送信する。
〔Ｓ８２〕ＡＳＥ補正部２４ｂは、励起光発出指示を受信すると、励起部２２ａを駆動して、使用波長帯域λ１〜λｎで、すべて同じパワーの励起光を発出させる。
〔Ｓ８３〕ＥＤＦＡスペクトラムモニタ部２４ａは、光増幅部２２から漏れ出したＡＳＥをカプラＣ４を介して受信し、λ１〜λｎそれぞれに対応するＡＳＥレベルをモニタして、ＡＳＥ補正部２４ｂへプロファイル結果を通知する。
〔Ｓ８４〕ＡＳＥ補正部２４ｂは、プロファイル結果にもとづき、励起部２２ａに対して、波長毎に励起光パワーを制御して、図９に示したようなＡＳＥに関するチルト補正を行う。また、チルト補正後の１つのＡＳＥレベル値を記憶する。
〔Ｓ８５〕光信号の伝送時、光増幅部２２は、光信号のラマン増幅を行う。
〔Ｓ８６〕ＥＤＦＡスペクトラムモニタ部２４ａは、カプラＣ４を介してラマン増幅された後の光信号を受信し、その光レベルをモニタして、ＡＳＥ補正部２４ｂへモニタ値を通知する。
〔Ｓ８７〕ＡＳＥ補正部２４ｂは、ステップＳ８６におけるモニタ値から、ステップＳ８４で記憶しておいたＡＳＥレベル値を差し引いて、ＡＳＥの雑音成分を除いた光信号の光レベルを検出し、上位レイヤ２５に通知する。このような制御によって、上位レイヤ２５では、ＡＳＥ成分を除いたＥＤＦ増幅後の光信号の光レベルを認識することができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明の光伝送装置（図１、図５、図８）は、あらかじめ運用環境上で励起光を発出させて、光増幅部から放出・散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、実際の運用時に、光雑音レベル補正を行って、増幅信号の光レベルを検出する構成とした。これにより、光雑音補正に誤差を生じることがないので、高精度な光レベル検出を行うことができる。
【００４６】
なお、上記では光伝送装置の内部に、ラマン増幅器とＥＤＦＡが設置される例を示したので、ラマン増幅側の光レベル検出機能と、ＥＤＦＡの光レベル検出機能との両方を設けたが、ラマン増幅器、ＥＤＦＡのいずれか一方のみが設置されるならば、光レベル検出機能もそれに対応して設置すればよい。
【００４７】
次に光レベル検出制御に対する他の実施の形態について説明する。上記で説明した光伝送装置（図１、図５、図８）ではいずれも光雑音レベルを測定し、運用中の増幅信号から測定値を補正することで光レベルを検出したが、以降で説明する光伝送装置は、光スペクトラムアナライザを用いて高精度に光信号（主信号）のレベルを検出するものである。
【００４８】
図１２は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置３０は、光増幅部３１、基準光発出部３２、光レベル検出部３３から構成される。また、基準光発出部３２は、ＰＤ（フォトダイオード）３２ａ、基準光源出力制御部３２ｂ、基準光源３２ｃ、カプラＣ１、Ｃ２を含み、光レベル検出部３３は、光スペクトラムアナライザ３３ａ、制御部３３ｂ、カプラＣ３を含む。
【００４９】
光増幅部３１は、入力光信号を受信して増幅する（例えば、ＥＤＦＡ）。基準光発出部３２は、運用前に基準光を発出して、光増幅部３１後段の出力パワー規定点Ｋ２での基準レベル値を設定する。
【００５０】
具体的には、基準光のみを流したときの出力パワー規定点Ｋ２における所定レベル値（例えば、０ｄＢｍとする）を決めておき、この所定レベル値となるように、装置製造時に基準光源３２ｃを調整しておく。ただし、基準光のパワーを設定する場合、基準光はカプラＣ１〜Ｃ３を介して出力パワー規定点Ｋ２に達するので、カプラＣ１〜Ｃ３によるロスやファイバロス等がある。したがって、これらのことを考慮して、基準光源３２ｃにおいて出力パワー規定点Ｋ２でのレベルが０ｄＢｍとなるような基準光を発するように設定しておく。
【００５１】
基準光源３２ｃから発出した基準光（出力パワー規定点Ｋ２のレベル値が０ｄＢｍとなるときの基準光パワーをｐ０とする）は、カプラＣ２を介してＰＤ３２ａへ流れ、電気信号に変換されて、基準光源出力制御部３２ｂで受信される。基準光源出力制御部３２ｂは、基準光源３２ｃが常時、基準光ｐ０を出力するように制御する。
【００５２】
なお、基準光源３２ｃは、レーザーダイオード（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用い、基準光パワーは、初期設定値で固定するだけではなく、外部から変化させてもよい。また、複数、または波長可変のものを使用することで、波長依存性を打ち消すこともできる。
【００５３】
光レベル検出部３３に対し、光スペクトラムアナライザ３３ａは、運用前に基準光のみ流したときの出力パワー規定点Ｋ２のレベルを測定して、基準レベル値（０ｄＢｍ）と測定値との差分を求めておく。そして、光スペクトラムアナライザ３３ａは、光信号の伝送時、光増幅部３１で増幅された光信号のレベルを、主信号の伝送波長帯域毎に測定する。制御部３３ｂは、増幅信号のレベル測定結果を差分値によって補正して光レベルを検出する。また、検出結果にもとづいて、光増幅部３１に対してＡＬＣを行う。なお、制御部３３ｂは、パソコン等の端末と接続して外部指示により制御可能である。
【００５４】
次に動作について説明する。図１３は光伝送装置３０の動作フローチャートを示す図である。ステップＳ９１〜ステップＳ９３は、運用環境上における光伝送前の測定動作であり、ステップＳ９４〜ステップＳ９６は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ９１〕運用環境上に設置した光伝送装置３０に対し、光伝送を行う前に、基準光発出部３２は、出力パワー規定点Ｋ２でのレベル値が所定の基準レベル値（０ｄＢｍ）となるような基準光を発出する。
〔Ｓ９２〕光スペクトラムアナライザ３３ａは、カプラＣ３を介して流れる基準光を受信し、この基準光のレベル値から、出力パワー規定点Ｋ２のレベル値を測定する。ここで、光スペクトラムアナライザ３３ａは、出力パワー規定点Ｋ２のレベル値を測定するのに、カプラＣ３にファイバを接続して測定しているため、カプラＣ３のロスや接続ファイバのロス等により、測定値は相対的なものとなる。光スペクトラムアナライザ３３ａは、相対レベル値（−３ｄＢｍとする）を測定して制御部３３ｂへ通知する（要するに、出力パワー規定点Ｋ２のレベルは０ｄＢｍだが、光スペクトラムアナライザ３３ａで測定するとファイバロス等の関係で０ｄＢｍとは見えず、−３ｄＢｍに見えたということ）。
〔Ｓ９３〕制御部３３ｂは、基準レベル値（０ｄＢｍ）と、相対レベル値（−３ｄＢｍ）との差分をとる（差分値は＋３ｄＢ）。
〔Ｓ９４〕光信号の伝送時、基準光発出部３２は、基準光の発出を停止する。また、光増幅部３１は、入力光信号を増幅する。
〔Ｓ９５〕光スペクトラムアナライザ３３ａは、カプラＣ３を介して、光増幅された後の光信号を受信し、伝送に使用されている波長帯域毎に主信号の光レベルを測定し、測定値を制御部３３ｂへ通知する。
〔Ｓ９６〕制御部３３ｂは、差分値によって、ステップＳ９５の測定値を補正する。例えば、ステップＳ９５の測定値が−２ｄＢｍであったなら、差分値が＋３ｄＢなので、実際の光レベル（絶対レベル値）は＋１ｄＢｍとして光レベルを検出できる。また、増幅後の光レベル検出値にもとづいて、光増幅部３１に対してＡＬＣを施す（例えば、光伝送時の出力パワー規定点Ｋ２のレベル値を０ｄＢｍとするには、光増幅部３１に対して１ｄＢレベルを落とすようにＡＬＣを施すことになる）。
【００５５】
このように、本発明の光伝送装置３０は、光増幅部３１で増幅された光信号のレベルを、光スペクトラムアナライザ３３ａで測定する。光スペクトラムアナライザ３３ａで測定を行うことで、主信号の波長単位でレベル測定できるので、光雑音に主信号が埋もれている場合でも、伝送波長帯域毎に主信号の光レベルを精度よく検出することができる。
【００５６】
また、本発明では、基準光発出部３２を設けて、出力パワー規定点Ｋ２における基準レベル値を設定し、光スペクトラムアナライザ３３ａで出力パワー規定点Ｋ２を測定する際の補正値をあらかじめ求めておく。これにより、光スペクトラムアナライザ３３ａでは、この補正値によって、出力パワー規定点Ｋ２における増幅信号の絶対レベル値を測定することができ、光スペクトラムアナライザ３３ａの測定精度を上げることが可能になる。
【００５７】
図１４は光伝送装置３０の変形例を示す図である。光伝送装置３０ａにおいて、図１２の光伝送装置３０と異なる点は、光スペクトラムアナライザ３３ａが光フィルタ３３ｃと光パワーメータ３３ｄになっている点である。その他の構成は同じである。
【００５８】
光フィルタ３３ｃ（狭帯域光フィルタまたは波長可変フィルタ等を使用する）は、カプラＣ３を介して受信した光信号を所要波長に対してフィルタリングする。光パワーメータ３３ｄは、所要波長の光レベルを測定する。このような構成により、光スペクトラムアナライザ機能を実現することができる（その他の動作は同様なので説明は省略する）。
【００５９】
次に入力側に基準光発出部を設けた場合の光伝送装置について説明する。図１５は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置４０は、光増幅部４１、基準光発出部４２、光レベル検出部４３から構成される。また、基準光発出部４２は、ＰＤ４２ａ、基準光源出力制御部４２ｂ、基準光源４２ｃ、カプラＣ１、Ｃ２を含み、光レベル検出部４３は、光スペクトラムアナライザ４３ａ、制御部４３ｂ、カプラＣ３を含む。
【００６０】
図１６は光伝送装置４０の動作フローチャートを示す図である。ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３は、運用環境上における光伝送前の測定動作であり、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６は光伝送運用中の動作である。
〔Ｓ１０１〕運用環境上に設置した光伝送装置４０に対し、光伝送を行う前に、基準光発出部４２は、入力パワー規定点Ｋ１でのレベル値が所定の基準レベル値（０ｄＢｍ）となるような基準光を発出する。
〔Ｓ１０２〕光スペクトラムアナライザ４３ａは、カプラＣ３を介して流れる基準光を受信し、この基準光のレベル値から、入力パワー規定点Ｋ１のレベル値として、図１３の場合と同様にして、相対レベル値（−３ｄＢｍとする）を測定する。光スペクトラムアナライザ４３ａは、測定した相対レベル値を制御部４３ｂへ通知する。
〔Ｓ１０３〕制御部４３ｂは、基準レベル値（０ｄＢｍ）と、相対レベル値（−３ｄＢｍ）との差分をとる（差分値は＋３ｄＢ）。
〔Ｓ１０４〕光信号の伝送時、基準光発出部４２は、基準光の発出を停止する。また、光増幅部４１は、入力光信号を増幅する。
〔Ｓ１０５〕光スペクトラムアナライザ４３ａは、カプラＣ３を介して、入力された光信号を受信し、伝送に使用されている波長帯域毎に主信号の光レベルを測定し、測定値を制御部４３ｂへ通知する。
〔Ｓ１０６〕制御部４３ｂは、差分値によって、ステップＳ１０５の測定値を補正する。例えば、測定値が−２ｄＢｍであったなら、入力光信号受信時の絶対レベル値は＋１ｄＢｍとして光レベルを検出できる。また、入力光信号の光レベル検出値にもとづき光増幅部４１に対してＡＬＣを施す。
【００６１】
このように、本発明の光伝送装置４０は、入力パワー規定点Ｋ１での光信号のレベルを、光スペクトラムアナライザ４３ａで測定する。光スペクトラムアナライザ４３ａで測定を行うことで、主信号の波長単位でレベル測定できるので、光雑音に主信号が埋もれている場合でも、伝送波長帯域毎に主信号の光レベルを精度よく検出することができる。
【００６２】
また、基準光発出部４２を設けて、入力パワー規定点Ｋ１における基準レベル値を設定し、光スペクトラムアナライザ４３ａで入力パワー規定点Ｋ１を測定する際の補正値をあらかじめ求めておく。これにより、入力主信号の絶対レベル値を測定することができ、光スペクトラムアナライザ３３ａの測定精度を上げることが可能になる。
【００６３】
図１７は光伝送装置４０の変形例を示す図である。光伝送装置４０ａにおいて、図１５の光伝送装置４０と異なる点は、光スペクトラムアナライザ４３ａが光フィルタ４３ｃと光パワーメータ４３ｄになっている点である。その他の構成は同じであり、動作も図１４で上述したので説明は省略する。
【００６４】
次に入出力側に基準光発出部を設けた場合の光伝送装置について説明する。図１８は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置５０は、光増幅部５１、基準光発出部５２、５３、光レベル検出部５４から構成される。
【００６５】
基準光発出部（入力側基準光発出部）５２は、ＰＤ５２ａ、基準光源出力制御部５２ｂ、基準光源５２ｃ、カプラＣ１、Ｃ２を含み、基準光発出部（出力側基準光発出部）５３は、ＰＤ５３ａ、基準光源出力制御部５３ｂ、基準光源５３ｃ、カプラＣ３、Ｃ４を含む。光レベル検出部５４は、光スペクトラムアナライザ５４ａ、制御部５４ｂ、カプラＣ５、Ｃ６を含む。
【００６６】
入力主信号の光レベルを検出する場合は、光レベル検出部５４は、運用前に入力パワー規定点Ｋ１のパワーを測定して、基準レベル値と測定値との差分値を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルを主信号の伝送波長帯域毎に測定し、測定結果を差分値によって補正して光レベルを検出する。
【００６７】
光増幅部５１によって増幅した光信号の光レベルを検出する場合は、光レベル検出部５４は、運用前に出力パワー規定点Ｋ２のパワーを測定して、基準レベル値と測定値との差分値を求めておき、光信号の伝送時、増幅信号のレベルを主信号の伝送波長帯域毎に測定し、測定結果を差分値によって補正して光レベルを検出する。なお、光スペクトラムアナライザ５４ａを光フィルタ（入力側、出力側に対応して２個設ける）、光パワーメータで構成してもよい。
【００６８】
次にスイッチ機能を設けて入出力側の光レベル検出を切り替える光伝送装置について説明する。図１９は光伝送装置の構成を示す図である。光伝送装置６０は、光増幅部６１、基準光発出部６２、光レベル検出部６３から構成される。
【００６９】
基準光発出部６２は、ＰＤ６２ａ、基準光源出力制御部６２ｂ、基準光源６２ｃ、スイッチ部６２ｄ、カプラＣ１、Ｃ２、Ｃ３を含み、光レベル検出部６３は、光スペクトラムアナライザ６３ａ、制御部６３ｂ、カプラＣ４、Ｃ５を含む。
【００７０】
光伝送装置６０は、基準光発出部６２にあらたにスイッチ部６２ｄを設けて、入出力側の光レベル検出を切り替え可能とした装置である。スイッチ部６２ｄは、基準光源出力制御部６２ｂの制御情報にもとづき、入出力どちらの光信号のレベルを検出するかを認識する。
【００７１】
入力光信号のレベル検出を行う場合、基準光発出部６２では、スイッチ部６２ｄ内の端子ｃは端子ａに接続して、カプラＣ３へ基準光を発出する。そして、光レベル検出部６３は、カプラＣ４を介して受信する光信号のレベル検出を行う。一方、増幅信号のレベル検出を行う場合、スイッチ部６２ｄ内の端子ｃは端子ｂに接続して、カプラＣ１へ基準光を発出する。そして、光レベル検出部６３は、カプラＣ５を介して受信する光信号のレベル検出を行う。なお、光スペクトラムアナライザ５４ａを光フィルタ（入力側、出力側に対応して２個設ける）、光パワーメータで構成してもよい。
【００７２】
以上説明したように、本発明によれば、顧客先での使用環境（温度、ファイバ種別、ＷＤＭ特性、ランプロス、光アンプの個別ばらつき）に影響されず、光レベルを精度よく検出することができる。また、光伝送システムとしても監視・制御の精度が高まるので信頼性の高い光伝送を行なうことが可能になる。
【００７３】
さらに、少数波長時でも光レベル検出精度が上がることによって、最小運用波長数制限がなくなる。また、光アンプが高出力で雑音量が大きくなっても光レベル検出の精度がよいので、システムゲインを上げることができ、伝送距離を延ばすことが可能になる。
【００７４】
（付記１） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に第１の励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う第１の光増幅部と、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う第２の光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記第１の励起光を発出させて、前記第１の光増幅部から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記第１の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第１の光レベル検出部と、
光信号を伝送する前に、前記第２の励起光を発出させて、前記第２の光増幅部から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記第２の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第２の光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００７５】
（付記２） 前記第１の光レベル検出部及び前記第２の光レベル検出部は、運用条件にもとづき、励起光パワーを固定または可変させ、可変させる場合は、可変させた励起光パワーに応じた複数の光雑音レベルをモニタしておき、光信号の伝送時には、使用される励起光パワーに対応する光雑音レベルを用いて補正することを特徴とする付記１記載の光伝送装置。
【００７６】
（付記３） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に、異なる波長帯域の複数の第１の励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う第１の光増幅部と、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に、異なる波長帯域の複数の第２の励起光を入射して光増幅を行う第２の光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記第１の励起光を発出させて、前記第１の光増幅部から散乱する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記第１の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第１の光レベル検出部と、
光信号を伝送する前に、前記第２の励起光を発出させて、前記第２の光増幅部から放出する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記第２の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第２の光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００７７】
（付記４） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記励起光を発出させて、前記光増幅部から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００７８】
（付記５） 前記光レベル検出部は、運用条件にもとづき、励起光パワーを固定または可変させ、可変させる場合は、可変させた励起光パワーに応じた複数の光雑音レベルをモニタしておき、光信号の伝送時には、使用される励起光パワーに対応する光雑音レベルを用いて補正することを特徴とする付記４記載の光伝送装置。
【００７９】
（付記６） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に励起光を入射して光増幅を行う光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記励起光を発出させて、前記光増幅部から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８０】
（付記７） 前記光レベル検出部は、運用条件にもとづき、励起光パワーを固定または可変させ、可変させる場合は、可変させた励起光パワーに応じた複数の光雑音レベルをモニタしておき、光信号の伝送時には、使用される励起光パワーに対応する光雑音レベルを用いて補正することを特徴とする付記６記載の光伝送装置。
【００８１】
（付記８） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に、異なる波長帯域の複数の励起光を入射して光増幅を行う光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記励起光を発出させて、前記光増幅部から放出する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８２】
（付記９） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に、異なる波長帯域の複数の励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記励起光を発出させて、前記光増幅部から散乱する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８３】
（付記１０） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光信号を増幅する光増幅部と、
前記光増幅部後段の出力パワー規定点のレベル値が基準レベル値となるような基準光を発出する基準光発出部と、
前記出力パワー規定点のパワーを測定して、前記基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、前記光増幅部で増幅された光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８４】
（付記１１） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
入力パワー規定点のレベル値が基準レベル値となるような基準光を発出する基準光発出部と、
前記入力パワー規定点のパワーを測定して、前記基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８５】
（付記１２） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光信号を増幅する光増幅部と、
入力パワー規定点のレベル値が入力基準レベル値となるような基準光を発出する入力側基準光発出部と、
前記光増幅部後段の出力パワー規定点のレベル値が出力基準レベル値となるような基準光を発出する出力側基準光発出部と、
前記入力パワー規定点のパワーを測定して、前記入力基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで入力光信号の光レベルを検出し、かつ前記出力パワー規定点のパワーを測定して、前記出力基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、前記光増幅部で増幅された光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで増幅信号の光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８６】
（付記１３） 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光信号を増幅する光増幅部と、
基準光を発出して、スイッチ切替により、前記光増幅部前段の入力パワー規定点での入力基準レベル値の設定、または前記光増幅部後段の出力パワー規定点での出力基準レベル値の設定のいずれかを行う基準光発出部と、
入力基準レベル値設定の場合は、前記入力パワー規定点のパワーを測定して、前記入力基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで入力光信号の光レベルを検出し、出力基準レベル値設定の場合は、運用前に前記出力パワー規定点のパワーを測定して、前記出力基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、前記光増幅部で増幅された光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで増幅信号の光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光伝送装置は、光信号を伝送する前に、運用環境上で励起光を発出させて、光増幅部から放出・散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、光増幅部によって増幅された信号から、光雑音レベルを補正して光レベルを検出する構成とした。これにより、光雑音補正及び光レベル検出を高精度に行うことができるので、光伝送品質の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光伝送装置の原理図である。
【図２】光雑音と励起光パワーとの関係を示す図である。
【図３】ラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図４】ＥＤＦＡ側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図５】光伝送装置の構成を示す図である。
【図６】ラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図７】ＥＤＦ増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図８】光伝送装置の構成を示す図である。
【図９】チルト補正の概要を示す図である。
【図１０】ラマン増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図１１】ＥＤＦ増幅側の光レベル検出の動作を示すフローチャートである。
【図１２】光伝送装置の構成を示す図である。
【図１３】光伝送装置の動作フローチャートを示す図である。
【図１４】光伝送装置の変形例を示す図である。
【図１５】光伝送装置の構成を示す図である。
【図１６】光伝送装置の動作フローチャートを示す図である。
【図１７】光伝送装置の変形例を示す図である。
【図１８】光伝送装置の構成を示す図である。
【図１９】光伝送装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 光伝送装置
１１ 光増幅部
１１ａ 励起光源
１２ 光増幅部
１２ａ 励起光源
１２ｂ ＥＤＦ
１３ 光レベル検出部
１３ａ ラマンモニタ部
１３ｂ ＡＳＳ補正部
１４ 光レベル検出部
１４ａ ＥＤＦＡモニタ部
１４ｂ ＡＳＥ補正部
１５ 上位レイヤ
Ｃ１〜Ｃ６ カプラ
Claims (5)
- 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に第１の励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う第１の光増幅部と、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に第２の励起光を入射して光増幅を行う第２の光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記第１の励起光を発出させて、前記第１の光増幅部から散乱する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記第１の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第１の光レベル検出部と、
光信号を伝送する前に、前記第２の励起光を発出させて、前記第２の光増幅部から放出する光雑音のレベルをモニタしておき、光信号の伝送時、前記第２の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第２の光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。 - 前記第１の光レベル検出部及び前記第２の光レベル検出部は、運用条件にもとづき、励起光パワーを固定または可変させ、可変させる場合は、可変させた励起光パワーに応じた複数の光雑音レベルをモニタしておき、光信号の伝送時には、使用される励起光パワーに対応する光雑音レベルを用いて補正することを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
- 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光ファイバ伝送路に、異なる波長帯域の複数の第１の励起光を入射して、前記光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う第１の光増幅部と、
光増幅用の活性物質をドープした増幅媒体に、異なる波長帯域の複数の第２の励起光を入射して光増幅を行う第２の光増幅部と、
光信号を伝送する前に、前記第１の励起光を発出させて、前記第１の光増幅部から散乱する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記第１の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第１の光レベル検出部と、
光信号を伝送する前に、前記第２の励起光を発出させて、前記第２の光増幅部から放出する光雑音のプロファイルをモニタして、モニタ結果から光雑音レベルの波長格差を認識し、光信号の伝送時、前記波長格差を抑えるように、励起光パワーを制御し、かつ前記第２の光増幅部によって増幅された信号から、モニタしておいた光雑音レベルを補正して光レベルを検出する第２の光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。 - 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
光信号を増幅する光増幅部と、
前記光増幅部後段の出力パワー規定点のレベル値が基準レベル値となるような基準光を発出する基準光発出部と、
前記出力パワー規定点のパワーを測定して、前記基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、前記光増幅部で増幅された光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。 - 光信号を増幅し伝送する光伝送装置において、
入力パワー規定点のレベル値が基準レベル値となるような基準光を発出する基準光発出部と、
前記入力パワー規定点のパワーを測定して、前記基準レベル値と測定値との差分を求めておき、光信号の伝送時、入力光信号のレベルに対し、主信号の伝送波長帯域毎に測定して、測定結果を差分値で補正することで光レベルを検出する光レベル検出部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
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