JP2006352364A - 光分岐挿入装置および光レベル制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない部品構成で全波長のチルトを解消し、上流ノードの変動に追従した光レベル制御を図ること。
【解決手段】光伝送路１１０から入力された多重光を増幅する光増幅部１０２と、光増幅部１０２の後段に設けられ、多重光のうち任意波長の光信号を分岐および挿入するフィルター部１０３と、ネットワーク監視信号光を受信し、光伝送路１１０の上流において発生した雑音レベルの情報と、多重光の波長数の情報からなる回線情報を取得する回線インタフェース部１０６と、光増幅部１０２によって増幅された多重光の光レベルと、光増幅部１０２によって生じた雑音レベルの情報と、回線インタフェース部１０６によって取得した回線情報とに基づいて、フィルター部１０３から挿入された光信号の光レベルを多重光の各光信号の光レベルと等しくなるように調整するレベル調整部１０５と、を備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下「ＷＤＭ」という）を用いたネットワーク内の任意のノードにおいて、任意の波長を抽出、挿入する光分岐挿入装置および光レベル制御方法に関する。

近年、ＷＤＭを利用した光伝送ネットワークの多様化はめざましく、任意ノードでの波長分岐、挿入が可能な柔軟性に富んだ、小型で安価なシステムが要求されている。図８は、従来の光分岐挿入装置の一般的な構成例を示す説明図である。

通常、ＷＤＭによる光信号の伝送において、任意のノードでの抽出、挿入を行う場合、図８に示すように光伝送路１１０からの波長多重信号（以下、「ＷＤＭ信号」という）を一旦、光増幅部（受信）１０へ入力することで増幅し、波長分離部１１においてλ１〜λｎの各波長に分離する。このとき、分岐したい光信号（図８に示した例ではλｎ）は、送受信部１３へ入力され、必要な信号処理が行われる。

また、新たに挿入したい光信号がある場合は、送受信部１３から挿入処理が行われ、挿入された光信号は、レベル調整部１２においてレベル調整が行われる。このとき光信号のレベルは、波長分離部１１においてスルー（通過）された光信号（図８に示した例ではλ１〜λｎ−１）の光レベルと合わせて一定に揃える。その後、波長多重部１４においてλ１〜λｎの光信号が波長多重され、光増幅部（送信）１５において増幅され、光伝送路１１０に送出される。

また、現在何波長の光信号が多重されているか等の波長数情報や、上流の光分岐挿入装置の光増幅部１０，１５にて発生した雑音情報（ＡＳＥレベル）などがネットワーク情報伝送路１２０を介して回線インタフェース部１６に入力される。回線インタフェース部１６は、入力された情報を基に光増幅部（受信）１０や光増幅部（送信）１５に制御情報を通知することで光信号の増幅量などを制御する。

ＷＤＭによる光信号の伝送が適用されるシステムは一般的に長距離伝送システムが多く、光ファイバ伝送路を通過する際の光レベルの減衰をカバーするために、光増幅部１０，１５による光信号の増幅は必須となる。また、光デバイスなどの構成部品が多くなると、それだけ光信号のレベルの損失が発生する箇所が多くなる。したがって、光増幅部１０，１５の増幅率を上昇させたり、損失を考慮して挿入させる光信号をレベル調整する光分岐挿入装置が開示されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２００３−３３２９８３号公報

しかしながら、図８に示したような従来構成では、一旦全ての波長を分離し、分岐、挿入したい波長以外はスルーさせる必要がある。この際、波長多重部１４で多重した後で、光増幅部（送信）１５に入力させる各波長の光レベルの差（チルト）をある一定範囲内に収める必要がある。そのためにレベル調整部１２は波長ごとに緻密な制御を行う必要があるため、構成部品が多くなり、装置の大型化、コストの上昇、レベル調整部１２をはじめとする各機能部の消費電力の増加につながるという問題があった。

また、特許文献１に記載の光分岐挿入装置は、パイロットトーン信号を元に挿入される光信号のレベル調整を行うため、各光信号の光レベルのばらつきが許されないＷＤＭによる光伝送システムにおいては、緻密な光出力制御は期待できないという問題があった。

さらに、図８に示した回線インタフェース部１６から出力される制御情報１３０をネットワーク情報伝送路１２０などで他の光分岐挿入装置へ転送すると、上流ノードにおける波長数情報等の変動が生じた場合、送受信部１３から挿入する光信号の光レベルの制御を追従できず、ＷＤＭ信号全体の通信に影響を与えてしまう可能性があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、従来に比べ少ない部品構成で全波長のチルトを解消し、上流ノードの変動に追従した光レベル制御ができる光分岐挿入装置および光レベル制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる光分岐挿入装置は、波長の異なる複数の光信号を多重化した多重光と、当該多重光と異なる帯域のネットワーク監視信号光を伝送する光伝送路に接続された光分岐挿入装置であって、前記光伝送路から入力された前記多重光を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の後段に設けられ、前記多重光のうち任意波長の光信号を分岐および挿入する分岐挿入手段と、前記ネットワーク監視信号光を受信し、前記光伝送路の上流において発生した雑音レベルの情報と、前記多重光の波長数の情報からなる回線情報を取得する回線情報取得手段と、前記増幅手段によって増幅された前記多重光の光レベルと、当該増幅手段によって生じた雑音レベルの情報と、前記回線情報取得手段によって取得した前記回線情報とに基づいて、前記分岐挿入手段から挿入された光信号の光レベルを前記多重光の各光信号の光レベルと等しくなるように調整するレベル調整手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、分岐挿入手段によって、多重光から任意の波長の信号光のみを分岐挿入するため、光レベルの調整は、挿入した光信号に対して行う。また、光レベル調整は、ネットワーク監視信号光から得た回線情報と、増幅手段において増幅された多重光の光レベルと、当該増幅手段によって生じた雑音レベルの情報とを用いて、多重光の１波長あたりの光レベルを導き、挿入した光信号を当該光レベルにあわせることにより、挿入後の多重光の各光信号の光レベルの差（チルト）を一定範囲内に収めることができる。

本発明にかかる光分岐挿入装置および光レベル制御方法によれば、挿入する光信号の光レベルを制御することで、従来に比べ少ない部品構成で全波長のチルトを解消し、上流ノードの変動に追従した光レベル制御ができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光分岐挿入装置および光レベル制御方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（基本構成）
図１は、本発明の実施の形態における光分岐挿入装置の構成を示す説明図である。図１に示した光分岐挿入装置１００は、光カプラ１０１，１０７と、光増幅部（受信）１０２と、フィルター部１０３と、送受信部１０４と、レベル調整部１０５と、回線インタフェース部１０６とから構成され、入力側の光カプラ１０１と出力側の光カプラ１０７には光伝送路１１０が接続されている。

光伝送路１１０には、光信号を多重したＷＤＭ光と、ネットワークの波長数の増加や断絶状態等を監視するＯＳＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ；光監視チャネル）信号がＷＤＭ光と異なる帯域の光として同時に伝送されている。また、ＷＤＭ光には、各ノードにおいて光信号を増幅した際に生じたＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ；自然放出光による白色雑音）も加わった光として伝送されている。

光カプラ１０１は、光伝送路１１０から入力された光をＷＤＭ光と、ＯＳＣ信号とに分離する。分離されたＷＤＭ光は、光増幅部１０２に入力され（Ｓ１）、ＯＳＣ信号は、回線インタフェース部１０６へ入力される（Ｓ２）。光増幅部１０２は、入力されたＷＤＭ光の増幅を行う。増幅したＷＤＭ光は、フィルター部１０３へ入力される。また、増幅したＷＤＭ光の光レベルと、増幅の際に生じたＡＳＥレベルの情報がレベル調整部１０５へ入力される（Ｓ４）。なお、光増幅部１０２の詳細な構成は、後で図を用いて説明する。

フィルター部１０３は、光分岐挿入装置１００において、分岐する光信号λａをＷＤＭ光から分波させ、送受信部１０４へ入力させる。また、送受信部１０４から入力され、レベル調整部１０５においてレベル調整が行われた光信号λａが挿入される。なお、フィルター部１０３の詳細な構成は、後で図を用いて説明する。

送受信部１０４は、光伝送路１１０への送信信号の挿入と、光伝送路１１０からの受信信号の分岐を行う。レベル調整部１０５は、送信信号として挿入される光信号λａの光レベルの調整を行う。なお、送受信部１０４と、レベル調整部１０５の詳細な構成は、後で図を用いて説明する。

回線インタフェース部１０６は、光カプラ１０１から入力されたＯＳＣ信号からネットワークの監視情報を受信し、監視情報から光分岐挿入装置１００の上流に位置する装置において発生したＡＳＥつまり、前段のＡＳＥ情報ＡＳＥ１や、多重波長数の情報λｎを取得する。さらに、取得したＡＳＥ情報ＡＳＥ１と、多重波長数の情報λｎを制御情報として光増幅部１０２と、レベル調整部１０５とへ出力する。具体的には、また、自装置（ここでは、光分岐挿入装置１００）の情報を加えた新たなＯＳＣ信号を光カプラ１０７へ出力する（Ｓ３）。光カプラ１０７は、フィルター部１０３から出力されたＷＤＭ光と回線インタフェース部１０６から出力されたＯＳＣ信号（Ｓ２）とが入力され、この２つの光を合成して、光伝送路１１０へ出力する。

図２は、光増幅部の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示したように、光増幅部１０２は、光増幅器２０１と、光カプラ２０２と、受光器２０３とから構成される。光増幅器２０１は、回線インタフェース部１０６から入力された制御情報（Ｓ３）を基に、光カプラ１０１から入力されたＷＤＭ光を増幅する。増幅されたＷＤＭ光は光カプラ２０２へ入力される。また、同時にＷＤＭ光の増幅に伴いＡＳＥが発生する。光増幅器２０１は、このＡＳＥ情報（ＡＳＥ２）を算出してレベル調整部１０５へ出力する。

光カプラ２０２は、光増幅器２０１によって増幅されたＷＤＭ光が入力される。ＷＤＭ光は、所定の割合で２つに分岐される。分岐されたＷＤＭ光の一方はフィルター部１０３へ入力され、他方は受光器２０３へ入力される。フィルター部１０３へ入力されたＷＤＭ光は、光伝送を行うために分岐されるか、そのまま通過して、下流のノードへ伝送される。受光器２０３は、光カプラ２０２から入力されたＷＤＭ光を基に受信したＷＤＭ光の光レベルの情報Ｐ１を算出してレベル調整部１０５へ出力する。以上説明したように、光増幅部１０２は、ＷＤＭ光の増幅と、増幅したＷＤＭ光の光レベルの情報と、増幅に伴い発生したＡＳＥの情報の送信を行う。

図３−１は、フィルター部の詳細な構成を示すブロック図である。図３−１に示したように、フィルター部１０３は、ＤＲＯＰフィルター３０１と、ＡＤＤフィルター３０２とＲＥＪ（リジェクション）フィルター３０３とから構成される、分岐挿入フィルター部３１０を備えている。ＤＲＯＰフィルター３０１は、光増幅部１０２から出力されたＷＤＭ光が入力され、受信信号として分岐される光信号λａのみが送受信部１０４へ出力され、λａ以外の光信号はＷＤＭ光として、そのままＡＤＤフィルター３０２へ入力される。ＡＤＤフィルター３０２は、送信信号である光信号λａがレベル調整部１０５から挿入される。光信号λａは、ＤＲＯＰフィルター３０１から入力されたＷＤＭ光と多重され、光カプラ１０７へ出力される。また、ＲＥＪフィルター３０３は、ＤＲＯＰフィルター３０１によって分岐されたλａの光信号の残存光を完全に遮断する。したがって、ＡＤＤフィルター３０２から挿入されたλａの光信号に残存光（λａ）が影響を及ぼすような事態を防ぐことができる。以上説明したように、フィルター部１０３は、λａの光信号を挿入、分岐を行う。なお、分岐挿入フィルター部３１０において挿入、分岐を行う光信号λａは、任意の波長を設定することができ、なおかつ送信信号と受信信号の波長が異なる設定であってもよいが、波長が異なる場合は、ＲＥＪフィルター３０３を必要としない。但し、この場合は、ＡＤＤフィルター３０２において挿入を行う光信号（λａ）が光増幅部１０２から入力されるＷＤＭ光に含まれていないことが前提となる。

図３−２は、フィルター部の異なる構成例を示すブロック図である（１つの装置で２波長分の分岐挿入を行う構成）。図３−２に示したフィルター部１０３は、分岐挿入フィルター３１０，３２０を備え、２波長の光信号の挿入、分岐を行う場合の構成である。図３−１に示したフィルター部１０３に、ＤＲＯＰフィルター３０４と、ＡＤＤフィルター３０５とＲＥＪフィルター３０６とからなる分岐挿入フィルター部３２０を追加した構成である。

分岐挿入フィルター部３２０は、ＤＲＯＰフィルター３０４にＡＤＤフィルター３０２から出力されたＷＤＭ光が入力され、波長λｂの光信号を送受信部１０４へ分岐する。λｂの光信号が分岐されたＷＤＭ光は、ＲＥＪフィルター３０６によって、λｂの残存光を遮断された後に、ＡＤＤフィルター３０５に入力される。ＡＤＤフィルター３０５では、λｂの光信号が挿入されＷＤＭ光と合波されて光カプラ１０７へ出力される。分岐挿入フィルター部３２０も挿入、分岐を行う光信号λｂは、任意の波長を設定することができ、なおかつ送信信号と受信信号の波長が異なる設定であってもよいが、波長が異なる場合は、ＲＥＪフィルター３０３，３０６を必要としない。但し、この場合も、分岐挿入フィルター部３１０においては、挿入を行う光信号（λａ）が光増幅部１０２から入力されるＷＤＭ光に含まれていないことが前提となる。また、分岐挿入フィルター部３２０においては、挿入を行う光信号（λｂ）が増幅部１０２から入力されたＷＤＭ光に含まれていない、あるいは分岐挿入フィルター部３１０から挿入された光信号とＡＤＤフィルター３０５から挿入された光信号とが同じ波長でないことが前提となる。

図３−３は、ＤＲＯＰフィルターおよびＡＤＤフィルターの機能を示す説明図である。ここで図３−３を用いて、フィルター部１０３におけるＤＲＯＰフィルター３０１（３０４）およびＡＤＤフィルター３０２（３０５）について説明する。本実施の形態で使用しているＤＲＯＰフィルター３０１（３０４）およびＡＤＤフィルター３０２（３０５）は、一般的に誘電体多層膜型と呼ばれるものである。誘電体多層膜型のフィルターは、光学ガラス基板上に屈折率の異なる２種類の蒸着物質を交互に成膜することにより形成される。

本発明では誘電体多層膜型のフィルターを特定の波長のみを透過させる狭帯域バンドパスフィルターとして使用している。例えば、図３−３に示した例ではＤＯＲＰフィルター３０１、ＡＤＤフィルター３０２共に、λａの帯域の波長のみ透過させる機能を有している。４波長の光信号が多重されたＷＤＭ光３３１が、ＤＲＯＰフィルター３０１へ入力されると、ＷＤＭ光３３１のうちλａの光信号が透過され、分岐光３３２として出力される。このとき、ＤＲＯＰフィルター３０１は、λａ以外の光信号は反射し、ＷＤＭ光３３３としてＡＤＤフィルター３０２へ入力させる。ＡＤＤフィルター３０２は、挿入光３３４として入力されたλａの光信号を透過し、ＷＤＭ光３３３を反射させ、ＷＤＭ光３３５として出力する。

以上説明したように透過特性の異なるフィルターを用いることで、任意の波長の光信号を挿入、分岐することができる。また、以上説明した多層膜型のフィルター以外にもＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｉｎｇ）フィルターを使用してもよい。

つぎに、図１に示した送受信部１０４およびレベル調整部１０５の構成について説明する。図４は、送受信部およびレベル調整部の詳細な構成を示すブロック図である。送受信部１０４は、受信側の光受信器４０１と、送信側の光送信器４０２と、光カプラ４０３と、受光器４０４とから構成される。また、レベル調整部１０５は、演算部４０５と、可変減衰器４０６とから構成される。

送受信部１０４において光受信器４０１は、フィルター部１０３からの分岐光が入力され、光信号として受信を行う。光送信器４０２は、フィルター部１０３によって挿入する光信号を出力する。光カプラ４０３は、光送信器４０２から入力された光信号を所定の割合で２つに分岐する。分岐された光信号の一方は、レベル調整部１０５の可変減衰器４０６へ出力される。光信号の他方は、受光器４０４へ出力される。受光器４０４は、入力された光信号のから可変減衰器４０６へ入力された光信号の光レベルの情報をＰ２として算出する。

レベル調整部１０５において演算部４０５は、光伝送路１１０から入力されたＷＤＭ光の光レベルの情報Ｐ１と、送受信部１０４からの送信信号の光レベルの情報Ｐ２と、前段のノードのＡＳＥ情報ＡＳＥ１と、自装置で発生したＡＳＥに関してのＡＳＥ情報ＡＳＥ２と、多重波長数の情報λｎが入力され、光信号１波長あたりの光レベルＰ３を演算する。可変減衰器４０６は、送受信部１０４から入力された送信信号である光信号の光レベルを演算部４０５によって導かれた光レベルＰ３に制御するために減衰量を調整する。光レベルを制御された光信号は、フィルター部１０３へ出力される。

以上説明したように、本発明にかかる光分岐挿入装置１００は、光伝送路１１０から入力されたＷＤＭ光をフィルター部１０３において任意の波長の光信号のみを分岐し、同様に任意の波長の光信号を挿入する。また、構成上の特徴として、光増幅部１０２の後段にフィルター部１０３を設けている。これは仮に光増幅部１０２の前段にフィルター部１０３を設けると、光伝送路１１０を通過して減衰したＷＤＭ光に対してさらにフィルター部１０３の損失が追加されるため、送受信部１０４や光増幅部１０２において光信号を受信できなくなるためであり、構成部品を少なくする効果もあわせもつ。

また、チルトを抑えるための構成として、分岐した光信号以外のＷＤＭ光にレベル調整を行う必要はなく、レベル調整部１０５は、送受信部１０４から挿入した光信号のみに、ＷＤＭ光の光レベルに基づいた光レベル制御を行えばよい。したがって、小型化、コストの削減、消費電力の削減が期待できる。また、光伝送路１１０にＷＤＭ光とＯＳＣ信号を伝送させ、光カプラ１０１によってＯＳＣ信号を回線インタフェース部１０６に入力することで、ネットワーク内の情報の変化に迅速に対応することができる。

（レベル制御手順）
つづいて、光分岐挿入装置１００における光レベル制御の手順を、図を用いて説明する。図５は、本発明にかかる光レベル制御方法の処理の手順を示すフローチャートである。まず、回線インタフェース部１０６において、受信したＯＳＣ信号から多重波長数（λｎ）を読み出し、レベル調整部１０５へ送信する（ステップＳ５０１）とともに、前段のＡＳＥレベル（ＡＳＥ１）を読み出し、レベル調整部１０５へ送信する（ステップＳ５０２）。

つぎに、光増幅部１０２において、受信したＷＤＭ光の光レベル（Ｐ１）を算出し、レベル調整部１０５へ送信する（ステップＳ５０３）とともに、自装置で発生するＡＳＥレベル（ＡＳＥ２）を算出し、レベル調整部１０５へ送信する（ステップＳ５０４）。その後、レベル調整部１０５において、ＷＤＭ光の各光信号の１波長あたりの光レベルＰ３を下記（１）式によって算出する（ステップＳ５０５）。

Ｐ３＝（Ｐ１−ＡＳＥ１−ＡＳＥ２）／λｎ …（１）

つづいて、ステップＳ５０５において算出した光レベルＰ３と送受信部１０４から挿入された光信号の光レベルの情報Ｐ２とを比較して、Ｐ２をＷＤＭ光の各光信号と同じ光レベルに揃える。したがって、まずＰ３とＰ２が等しいか否かを判断する（ステップＳ５０６）。Ｐ３とＰ２が等しければ（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、挿入した光信号の光レベルを調整は無用となり、一連の処理を終了する。

ステップＳ５０６において、Ｐ３とＰ２が等しくなかった場合は（ステップＳ５０６：Ｎｏ）、つぎに、Ｐ３がＰ２よりも高いか否かを判断する（ステップＳ５０７）。Ｐ３がＰ２よりも低い場合は（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、挿入した光信号の光レベルをＰ３まで低下させる必要があるため、可変減衰器４０６の減衰量を増加させる（ステップＳ５０８）。また、Ｐ３がＰ２よりも高い場合は（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、挿入した光信号の光レベルをＰ３まで上昇させる必要があるため、可変減衰器４０６の減衰量を減少させる（ステップＳ５０９）。

ステップＳ５０８およびステップＳ５０９の処理が済むと再びステップＳ５０６の判断に移行し、Ｐ３とＰ２が等しくなるまでステップＳ５０６〜ステップＳ５０９の処理を繰り返し、Ｐ３とＰ２が等しくなると一連の処理を終了する。

（具体的な実施例）
図６は、本発明にかかる光分岐挿入装置の具体的な実施の形態の一例を示すブロック図である。図６に示した光分岐挿入装置６００は、任意波長を分岐（ＤＲＯＰ）、挿入（ＡＤＤ）する双方向の光伝送ノードである。光分岐挿入装置６００は、光増幅部６１０，６６０と、フィルター部６２０，６４０と、コントロールユニット６３０と、送受信部６５０，６７０とから構成され、上り下りそれぞれの光伝送路１１０に接続されている。また、図６中において、実線はＷＤＭ光の流れを表し、破線は特定の１波長の光信号の流れを表す。

光増幅部６１０は、上りの光伝送路１１０に接続され、ＯＳＣカプラ（ＯＳＣ ＣＰＬ）６１１と、光モニタ受光素子（ＭＯＮ ＰＤ）６１２とＷＤＭ光増幅器（ＷＤＭ ＡＭＰ）６１３とから構成される。ＯＳＣカプラ（ＯＳＣ ＣＰＬ）６１１は、光伝送路１１０からの伝送光からＯＳＣ信号を分岐してコントロールユニット６３０へ出力する。光モニタ受光素子（ＭＯＮ ＰＤ）６１２は、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ）からなり、ＷＤＭ光の光レベルをモニタする。ＷＤＭ光増幅器（ＷＤＭ ＡＭＰ）６１３は、ＷＤＭ光入力されたＷＤＭ光を増幅する。

光増幅部６１０は、上述した構成により、光カプラ１０１および光増幅部１０２（図１参照）の機能を実現する。同様に、下りの光伝送路１１０に接続された光増幅部６６０は、ＯＳＣカプラ（ＯＳＣ ＣＰＬ）６６１と、光モニタ受光素子（ＭＯＮ ＰＤ）６６２とＷＤＭ光増幅器（ＷＤＭ ＡＭＰ）６６３を用いた構成により、下りの光伝送路１１０を伝送する光に対して同様の処理を行う。

フィルター部６２０は、分岐フィルター（ＤＲＯＰ Ｆｉｌ）６２１と、リジェクトフィルター（ＲＥＪ Ｆｉｌ）６２２と、減衰器（ＰＡＤ）６２３と、レベル調節器（ＡＤＤ ＰＯＷ ＣＴＲＬ）６２４と、挿入フィルター（ＡＤＤ Ｆｉｌ）６２５と、ＯＳＣカプラ（ＯＳＣ ＣＰＬ）６２６とから構成される。

分岐フィルター（ＤＲＯＰ Ｆｉｌ）６２１は、ＷＤＭ光から任意の１波長の光信号を分岐する。リジェクトフィルター（ＲＥＪ Ｆｉｌ）６２２は、分岐フィルター（ＤＲＯＰ Ｆｉｌ）６２１によって分岐した光信号がＷＤＭ光に残存するのを防ぐために光信号を完全に遮断する。減衰器（ＰＡＤ）６２３は、送受信部６７０において光受信器（６７３，６７４）が受信できるレベルに減衰させる。レベル調節器（ＡＤＤ ＰＯＷ ＣＴＲＬ）６２４は、挿入された光信号の光レベルを調節する。挿入フィルター（ＡＤＤ Ｆｉｌ）６２５は、レベル調節器（ＡＤＤ ＰＯＷ ＣＴＲＬ）６２４によって調節された光信号をＷＤＭ光に挿入する。ＯＳＣカプラ（ＯＳＣ ＣＰＬ）６２６は、ＷＤＭ光とＯＳＣ信号を合成して光伝送路１１０へ出力する。

フィルター部６２０は、上述した構成により、フィルター部１０３、レベル調整部１０５および光カプラ１０７（図１参照）の機能を実現する。同様に、下りの光伝送路１接続された光増幅部６６０からＷＤＭ光が入力されるフィルター部６４０は、分岐フィルター（ＤＲＯＰ Ｆｉｌ）６４１と、リジェクトフィルター（ＲＥＪ Ｆｉｌ）６４２と、減衰器（ＰＡＤ）６４３と、レベル調節器（ＡＤＤ ＰＯＷ ＣＴＲＬ）６４４と、挿入フィルター（ＡＤＤ Ｆｉｌ）６４５と、ＯＳＣカプラ（ＯＳＣ ＣＰＬ）６４６とを用いた構成により、下りの光伝送路１１０を伝送する光に対して同様の処理を行う。

コントロールユニット６３０は、光／電気変換器（ＯＳＣ ＯＳＲ）６３１，６３３と、ノードコントロール部（ＮＯＤＥ ＣＴＲＬ）６３２とから構成される。光／電気変換器（ＯＳＣ ＯＳＲ）６３１，６３３は、ＯＳＣ信号を光信号から電気信号に変換する。ノードコントロール部（ＮＯＤＥ ＣＴＲＬ）６３２は、光モニタ受光素子（ＭＯＮ ＰＤ）６１２，６６２からの光レベル情報と、ＯＳＣ信号から得た上流のノードの多重波長数情報および光増幅部で発生する雑音レベル情報（ＡＳＥ情報）とを受信し、レベル調節器（ＡＤＤ ＰＯＷ ＣＴＲＬ）６２４，６４４へ向けて、光レベルを調整するための制御信号を送信する。

送受信部６５０は、クライアント側の受信部（ＷＢ−ＯＲ）６５１と、ＷＤＭ光側の送信部（ＮＢ−ＯＳ）６５２と、ＷＤＭ光側の受信部（ＮＢ−ＯＲ）６５３と、クライアント側の受信部（ＷＢ−ＯＳ）６５４とから構成される。クライアント側の受信部（ＷＢ−ＯＲ）６５１と、ＷＤＭ光側の送信部（ＮＢ−ＯＳ）６５２は、クライアントから入力された電気信号を光信号に変換してフィルター部６４０のレベル調節器（ＡＤＤ ＰＯＷ ＣＴＲＬ）６４４へ出力することで光送信器４０２（図４参照）として機能する。また、ＷＤＭ光側の受信部（ＮＢ−ＯＲ）６５３と、クライアント側の受信部（ＷＢ−ＯＳ）６５４は、フィルター部６４０の減衰器（ＰＡＤ）６４３から入力された光信号を電気信号に変換してクライアントへ届けることで光受信器４０１（図４参照）として機能する。

同様に、送受信部６７０は、クライアント側の受信部（ＷＢ−ＯＲ）６７１と、ＷＤＭ光側の送信部（ＮＢ−ＯＳ）６７２と、ＷＤＭ光側の受信部（ＮＢ−ＯＲ）６７３と、クライアント側の受信部（ＷＢ−ＯＳ）６７４とを用いた構成により、下りの光伝送路１１０への送信信号の挿入を行う。

以上説明した構成を有することで、光伝送路１１０を伝送して減衰した光信号を光増幅部６１０のＷＤＭ光増幅器（ＷＤＭ ＡＭＰ）６１３もしくは、光増幅部６６０のＷＤＭ光増幅器（ＷＤＭ ＡＭＰ）６６３にて増幅し、後段のノードへ伝送するための十分な光パワーを確保させる。このＷＤＭ光増幅器（ＷＤＭ ＡＭＰ）６１３，６６３の後段にフィルター部６２０，６４０を搭載することで、分岐フィルター（ＤＲＯＰ Ｆｉｌ）６２１，６４１と、リジェクトフィルター（ＲＥＪ Ｆｉｌ）６２２，６４２などで発生する通過損失を考慮することなく、光伝送路１１０の回線設計（光レベルダイヤ設計）を行うことができる。加えて、送受信部６５０，６７０へ分岐した任意の波長の光信号の光レベルについても十分なパワーを確保しつつ、受信させることができる。

ここでも、仮に、フィルター部６２０，６４０を光増幅部６１０，６６０の前段に配置すると、フィルター部６２０，６４０で発生する通過損失が光伝送路１１０の通過損失に含まれてしまい、光伝送路１１０の伝送距離などが制限される可能性がある。また、ＷＤＭ光増幅器（ＷＤＭ ＡＭＰ）６１３，６６３などの受信光レベル範囲を下回った光レベルのＷＤＭ光が受信される可能性もある。したがって、光分岐挿入装置６００を用いることで、光伝送路１１０の回線設計に影響を与えることなく、柔軟なネットワークを構築することが可能となる。

図７−１は、光信号の光レベルの一例を示す図表である。また、図７−２は、レベル調整を行った光信号の光レベルの一例を示す図表である。図７−１および図７−２において、縦軸は相対的な光レベルを表し、横軸は光の波長［ｎｍ］を表す。図７−１は、光分岐挿入装置６００を通過するＷＤＭ光のうちの１波長を表しており、ＷＤＭ光は、光信号レベルまで増幅された光信号と、ＡＳＥレベルまで蓄積されたＡＳＥとから構成されている。

図７−２には、図７−１に示したＷＤＭ光（通過ｃｈ）に光分岐挿入装置６００において新たに光信号（挿入ｃｈ）を挿入したＷＤＭ光を表す。光分岐挿入装置６００では、コントロールユニット６３０からの制御信号を受信したフィルター部６２０，６４０のレベル調節器（ＡＤＤ ＰＯＷ ＣＴＲＬ）６２４，６４４によって、通過ｃｈと挿入ｃｈの光信号レベルが等しくなるように制御されていることがわかる。

さらに、ＯＳＣ信号を使用し、上流のノードに搭載されている光増幅器で発生する雑音レベル（ＡＳＥレベル）情報を後段（下流）のノードへ転送し、同時に現在使用されているＷＤＭ光の多重波長数もＯＳＣ信号にて転送される。これらの情報はコントロールユニット６３０の光／電気変換器（ＯＳＣ ＯＳＲ）６３１，６３３にて光信号から電気信号に変換され、ノードコントロール部（ＮＯＤＥ ＣＴＲＬ）６３２へ送られる。また、光増幅部６１０，６６０内の光モニタ受光素子（ＭＯＮ ＰＤ）６１２，６６２において光レベルを測定し、測定結果は同じくノードコントロール部（ＮＯＤＥ ＣＴＲＬ）６３２へ送られる。

このように、光分岐挿入装置６００で受信された光レベルからＡＳＥレベルを減算することで、純粋な光信号のみのパワーを算出することができる。さらに、それを多重波長数で除算することで、１波長あたりの光パワーを決定する。この光パワーをレベル調節器（ＡＤＤ ＰＯＷ ＣＴＲＬ）６２４，６４４へ送信し、送受信部６５０，６７０から送信された挿入された光信号の光レベルと算出した光レベルに合わせることができる。以上説明したように、上り、下り両光伝送路１１０から通過してきたＷＤＭ光のうちスルー信号（分岐されない光信号）と挿入される光信号との光レベルが一致し、波長ごとの光レベル差（チルト）のないＷＤＭ光を生成し、下流のノードに伝送することができる。

以上説明したように、光分岐挿入装置および光レベル制御方法によれば、挿入された光信号の光レベル調整を行うだけで、他の光信号とチルトのない安定したＷＤＭ光を生成させることができる。また、構成部品が少ないことから、小型で安価に提供でき、消費電力を低減させることもできる。

なお、本実施の形態で説明した光レベル制御方法は光分岐挿入を行う装置内に搭載されているファームウェア、もしくはハードウェア回路により実現することを前提としているが、他の構成も考えられる。例えば、予め用意されたプログラムを、光分岐挿入を行う装置に搭載されたコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

（付記１）波長の異なる複数の光信号を多重化した多重光と、当該多重光と異なる帯域のネットワーク監視信号光を伝送する光伝送路に接続された光分岐挿入装置であって、
前記光伝送路から入力された前記多重光を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の後段に設けられ、前記多重光のうち任意波長の光信号を分岐および挿入する分岐挿入手段と、
前記ネットワーク監視信号光を受信し、前記光伝送路の上流において発生した雑音レベルの情報と、前記多重光の波長数の情報からなる回線情報を取得する回線情報取得手段と、
前記増幅手段によって増幅された前記多重光の光レベルと、当該増幅手段によって生じた雑音レベルの情報と、前記回線情報取得手段によって取得した前記回線情報とに基づいて、前記分岐挿入手段から挿入された光信号の光レベルを前記多重光の各光信号の光レベルと等しくなるように調整するレベル調整手段と、
を備えることを特徴とする光分岐挿入装置。

（付記２）前記レベル調整手段は、前記増幅手段によって増幅した前記多重光の光レベルから、当該増幅手段において発生した雑音レベルと、上流において発生した前記雑音レベルとを減算、前記多重光の波長数によって除算し、前記多重光の光信号１波長あたりの光レベルを算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された前記１波長あたりの光レベルにあうように前記挿入された光信号の光レベルの調整を行う可変減衰手段と、
を備えることを特徴とする付記１に記載の光分岐挿入装置。

（付記３）前記光伝送路を用いて他の機器へ光信号を送信する送信器と、前記他の機器からの光信号を受信する受信器を有した送受信手段を備え、
前記分岐挿入手段は、前記多重光から任意の波長の光信号を分岐させ受信した光信号として前記送受信手段へ出力する分岐手段と、当該分岐手段の後段に設けられ前記送受信手段から送信された光信号を前記多重光へ挿入する挿入手段と、
を備えることを特徴とする付記１または２に記載の光分岐挿入装置。

（付記４）前記分岐手段および前記挿入手段は、任意の波長の光信号を透過し、他の光信号を反射する帯域通過フィルターからなることを特徴とする付記３に記載の光分岐挿入装置。

（付記５）前記帯域通過フィルターは誘電体多層膜型のフィルターからなることを特徴とする付記４に記載の光分岐挿入装置。

（付記６）前記分岐挿入手段を多段接続して、複数の光信号の分岐および挿入を行うことを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の光分岐挿入装置。

（付記７）前記分岐挿入手段は、分岐および挿入を行う光信号の波長が同じ場合には、前記分岐手段と前記挿入手段との間に、当該分岐手段において分岐した光信号の残留光を遮断する遮断手段を備えることを特徴とする付記３〜６のいずれか一つに記載の光分岐挿入装置。

（付記８）波長の異なる複数の光信号を多重化した多重光と、当該多重光と異なる帯域のネットワーク監視信号光を伝送する光伝送路に接続された光分岐挿入装置における光レベル制御方法であって、
前記光伝送路から入力された前記多重光を増幅する増幅工程と、
前記増幅工程によって増幅された前記多重光から任意波長の光信号の分岐および挿入を行う分岐挿入工程と、
前記ネットワーク監視信号を受信して前記光伝送路の上流において発生した雑音レベルの情報と、前記多重光の波長数の情報を取得する回線情報取得工程と、
前記増幅工程によって増幅された前記多重光の光レベルと当該増幅工程によって発生した雑音レベルの情報と、回線情報取得工程によって取得した回線情報とを基に、前記分岐挿入工程によって挿入された光信号の光レベルを、前記多重光の各光信号と等しく調整するレベル調整工程と、
を含むことを特徴とする光レベル制御方法。

以上のように、本発明にかかる光分岐挿入装置および光レベル制御方法は、光ファイバによる光伝送路において、ＷＤＭを用いた通信ネットワークに有用であり、特に、高密度多重を行うＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）に適している。

本発明の実施の形態における光分岐挿入装置の構成を示す説明図である。 光増幅部の詳細な構成を示すブロック図である。 フィルター部の詳細な構成を示すブロック図である。 フィルター部の異なる構成例を示すブロック図である。 ＤＲＯＰフィルターおよびＡＤＤフィルターの機能を示す説明図である。 送受信部およびレベル調整部の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明にかかる光レベル制御方法の処理の手順を示すフローチャートである。 本発明にかかる光分岐挿入装置の具体的な実施の形態の一例を示すブロック図である。 光信号の光レベルの一例を示す図表である。 レベル調整を行った光信号の光レベルの一例を示す図表である。 従来の光分岐挿入装置の一般的な構成例を示す説明図である。

符号の説明

１００ 光分岐挿入装置
１０１，１０７，２０２，４０３ 光カプラ
１０２ 光増幅部
１０３ フィルター部
１０４ 送受信部
１０５ レベル調整部
１０６ 回線インタフェース部
１１０ 光伝送路
２０１ 光増幅器
２０３，４０４ 受光器
３０１，３０４ ＤＲＯＰフィルター
３０２，３０５ ＡＤＤフィルター
３０３ ＲＥＪフィルター
４０１ 光受信器
４０２ 光送信器
４０５ 演算部
４０６ 可変減衰器

Claims (5)

1. 波長の異なる複数の光信号を多重化した多重光と、当該多重光と異なる帯域のネットワーク監視信号光を伝送する光伝送路に接続された光分岐挿入装置であって、
   前記光伝送路から入力された前記多重光を増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段の後段に設けられ、前記多重光のうち任意波長の光信号を分岐および挿入する分岐挿入手段と、
   前記ネットワーク監視信号光を受信し、前記光伝送路の上流において発生した雑音レベルの情報と、前記多重光の波長数の情報からなる回線情報を取得する回線情報取得手段と、
   前記増幅手段によって増幅された前記多重光の光レベルと、当該増幅手段によって生じた雑音レベルの情報と、前記回線情報取得手段によって取得した前記回線情報とに基づいて、前記分岐挿入手段から挿入された光信号の光レベルを前記多重光の各光信号の光レベルと等しくなるように調整するレベル調整手段と、
   を備えることを特徴とする光分岐挿入装置。
2. 前記レベル調整手段は、前記増幅手段によって増幅した前記多重光の光レベルから、当該増幅手段において発生した雑音レベルと、上流において発生した前記雑音レベルとを減算、前記多重光の波長数によって除算し、前記多重光の光信号１波長あたりの光レベルを算出する演算手段と、
   前記演算手段によって算出された前記１波長あたりの光レベルにあうように前記挿入された光信号の光レベルの調整を行う可変減衰手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の光分岐挿入装置。
3. 前記光伝送路を用いて他の機器へ光信号を送信する送信器と、前記他の機器からの光信号を受信する受信器を有した送受信手段を備え、
   前記分岐挿入手段は、前記多重光から任意の波長の光信号を分岐させ受信した光信号として前記送受信手段へ出力する分岐手段と、当該分岐手段の後段に設けられ前記送受信手段から送信された光信号を前記多重光へ挿入する挿入手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光分岐挿入装置。
4. 前記分岐手段および前記挿入手段は、任意の波長の光信号を透過し、他の光信号を反射する帯域通過フィルターからなることを特徴とする請求項３に記載の光分岐挿入装置。
5. 波長の異なる複数の光信号を多重化した多重光と、当該多重光と異なる帯域のネットワーク監視信号光を伝送する光伝送路に接続された光分岐挿入装置における光レベル制御方法であって、
   前記光伝送路から入力された前記多重光を増幅する増幅工程と、
   前記増幅工程によって増幅された前記多重光から任意波長の光信号の分岐および挿入を行う分岐挿入工程と、
   前記ネットワーク監視信号を受信して前記光伝送路の上流において発生した雑音レベルの情報と、前記多重光の波長数の情報を取得する回線情報取得工程と、
   前記増幅工程によって増幅された前記多重光の光レベルと当該増幅工程によって発生した雑音レベルの情報と、回線情報取得工程によって取得した回線情報とを基に、前記分岐挿入工程によって挿入された光信号の光レベルを、前記多重光の各光信号と等しく調整するレベル調整工程と、
   を含むことを特徴とする光レベル制御方法。
   
   

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