JP2007053614A - プラガブル可変光減衰器を備えた光伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で、必要な時のみ入力光パワーを所定の範囲内に収まるよう減衰することができ、不要な場合は伝送損失を抑えることができる光伝送装置を提供する。
【解決手段】 可変光減衰器をプラガブルに構成する。プラガブル可変光減衰器は、光信号のインタフェースである光コネクタと、減衰量をフィードバック制御する制御量を特定する電気信号を受け取る電気信号コネクタとを備え、光伝送ボードの入力光パワーに応じて減衰量を制御する。また、プラガブルに構成した可変光減衰器と同形のプラガブルに構成した光スルーを用意する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光伝送システムに用いられる光伝送装置の入力パワーレベル制御技術に関する。特に、光増幅器、光送受信機など光ファイバから直接入力を受ける光伝送装置の入力パワーレベル制御技術に関する。

光増幅器などの光伝送装置は広帯域でかつ低雑音の特性を有する。光増幅器は、特に波長多重分離方式ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）の光伝送システムにおいて、複数波長の光信号を一括増幅し伝送距離を拡大するために極めて重要であり、光伝送システム内において広く利用されている。

図１６に、光増幅器を用いた光伝送システムの構成例を示す。ここでは、簡便に説明するため、左側のノードＡ７０１から右側のノードＤ７０４に向かう片方向の伝送のみ示している。

λ１〜λnの波長を持つ光送信機１００からの出力光は、光合波器５０１により波長多重され、光ファイバ伝送路６００へと送出される。受信側に到達した多重光は、波長多重光を分離する光分波器５０２により分波され、それぞれの波長λ１〜λnに対応した光受信機２００により受信される。

光ファイバ伝送路６００には、光ファイバ伝送路６００の損失を補償するためのノードＢ７０２である中継光増幅器３５０、一部の波長(λi)のみを分岐・挿入するノードＣ７０３である光分岐挿入装置５０３などが設けられている。また、ノードＢ７０２、ノードＣ７０３、ノードＤ７０４には、光ファイバ伝送路６００の損失を補償するための中継光増幅器３５０、受信光増幅器４００が用いられる。

それぞれのノード間の長さや損失特性、光コネクタ接続数などによって、光ファイバ伝送路６００の伝送損失は広範囲にばらつく。このため、直接光ファイバ伝送路６００から入力を受ける光増幅器などの光伝送装置には広い入力ダイナミックレンジが要求される。

例えば、光増幅器にＥｒ（エルビウム）ドープ光ファイバアンプを用いる場合、その光増幅器の利得や出力光パワーは、用いるＥｒドープ光ファイバのＥｒ濃度や長さ、励起光パワーにより決定され、光増幅器の入力パワーに依存した利得飽和により、入力ダイナミックレンジが制限される。

一般的には、ＷＤＭ用光増幅器の場合は増幅する波長数の変化によらず利得一定の動作をさせる必要があるため、入力ダイナミックレンジは５〜７ｄＢ程度であることが多い。従って、例えば、種々の伝送路損失に対応して２０ｄＢ程度の入力パワー範囲が必要な場合は、個別の光減衰器を用いて入力光パワーレベルを調整することが必要となる。

図１７は、従来の光増幅器を構成する光増幅ボード１１の機能ブロック図である。光増幅ボード１１は、光増幅部４０と、光増幅部４０を制御する光増幅部制御回路４１と、光ファイバ１１とのインタフェースである光入力コネクタ２０および光出力コネクタ３０とを備える。

一般に、光伝送装置に用いられる光増幅ボード１１は、光増幅部４０の光入力パワーを制御する機能を有していないため、外部に固定または可変光減衰器８０１を設置して光入力パワーを調整する必要がある。

光伝送路の損失は、伝送装置の立上げ時まで不明であることが多い。従って、固定光減衰器を外部に設置する場合、多くの種類の固定光減衰器を予め準備しておく必要があり、煩雑で不経済な固定光減衰器の在庫管理を強いられることとなる。

可変光減衰器を外部に設置する場合、光増幅部４０の光入力パワーを測定しながら、手動で可変光減衰器を調節する必要がある。このため、装置の設置コストがかかり、人為的ミスによる信頼性の低下という問題がある。

当然、固定光減衰器や可変光減衰器を設置するスペースを確保することが必要であり、その設置場所は光減衰器の設置/削除、調整のため作業性の良い場所を選ばなければならない。

上記課題は、光増幅器のみならず、トランスポンダ受信部、波長合波器入力部など、直接光ファイバ伝送路６００から入力を受ける光伝送装置においても同様である。

種々の光インタフェースにフレキシブルに対応するため、着脱可能な（プラガブル）光送受信モジュールが提案され、広く光伝送システムで使用されている（例えば、特許文献１参照。）。固定光減衰器の取り付け、取り外しの煩雑さを解決するものとして、プラグ型減衰器がある。

また、可変減衰器の調整の手間を解決するものとして、減衰量を自動調整機構を有する光増幅ボードがある（例えば、特許文献２参照。）自動調整気候を有する光増幅ボード１２を図１８に示す。図１８に示す光増幅ボード１２は、図１７に示す光増幅器ボード１１に、入力光のパワーを一定に制御する構成を付加したものである。光増幅器ボード１２において、光ファイバ１１を通して、光入力コネクタ２０より入力される光は、可変光減衰器８０２および光スプリッタ５２を通して、光増幅部４０に入力される。光スプリッタ５２で一部分岐された光は、光電気変換回路５３により検出され、検出した光パワーをある特定の値に一定に制御する入力パワー一定制御回路５４によって、可変光減衰器８０２にフィードバックされる。

特開２００４−３６３９４８号公報 特開平１１−１７２５９号公報

プラグ型減衰器は、そのインタフェースが光コネクタだけであるため、可変にすることができない。

一方、光増幅器ボード１２は、光増幅部４０への光入力パワーの自動制御が可能である。しかし、可変光減衰器８０２と光増幅部４０とが一体化されて光増幅器ボード１２を形成している。このため、可変光減衰器８０２が不要な場合でも取り外しはできない。特に、可変光減衰器８０２は、減衰量を最小とした場合にも、１〜２ｄＢ程度の挿入損失があるため、可変光減衰器８０２が不要な場合、等価的には光増幅部４０の雑音指数が１〜ｄＢ悪くなったことに相当する。たかが、１〜２ｄＢであるが、これは光増幅中継系のＯＳＮＲ（Optical Signal-to-Noise Ratio）に直接影響し、中継段数（スパン数）すなわち伝送距離を２０〜４０％低減してしまう。

ＯＳＮＲについては、ITU-T Recommendation Ｇ.６９２でも記載されている次式を参照されたい。
OSNR＝Pout−L−NF−１０Log(N)−１０Log(hνΔνo)
Pout:出力パワー(dBm)
L:スパン損失(dB)
NF:雑音指数(dB)
N:スパン数
h:プランク定数
ν：光周波数
Δνo：光帯域幅
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、必要な時のみ入力光パワーを範囲内に収まるよう減衰することができ、不要な場合は伝送損失を抑えることができる光伝送装置を提供することを目的とする。

光伝送ボード入力部に着脱可能な可変光減衰器であって、入力光パワーの減衰量をフィードバック制御可能な可変光減衰器を提供する。

具体的には、着脱可能な可変光減衰装置と光伝送ボードとを備える光伝送装置であって、前記可変光減衰装置は、光ファイバから入力される光信号を減衰させるとともに、与えられた電気信号に応じて前記光信号の減衰量を調整可能な光減衰手段と、前記光減衰手段から出力された光信号を出力する第一の光コネクタと、前記光減衰手段に与える電気信号の入力を受ける第一の電気コネクタと、を備え、前記光伝送ボードは、前記第一の光コネクタと嵌合し、前記可変光減衰装置からの出力を受ける第二の光コネクタと、前記第二の光コネクタに接続され、当該第二の光コネクタを介して入力された光信号を処理する光伝送手段と、前記第二の光コネクタに接続され、当該第二の光コネクタを介して入力された光信号を用いて入力光の減衰量を制御する電気信号生成する制御手段と、前記第一の電気コネクタに嵌合し、前記制御手段で生成した電気信号を出力する第二の電気コネクタと、を備えることを特徴とする光伝送装置を提供する。

本発明によれば、簡易な構成で必要な時のみ入力光パワーを減衰することができ、不要な場合は伝送損失を抑えることができる光伝送装置を提供できる。

＜＜第一の実施形態＞＞
本発明を適用する実施形態を説明する前に、本発明の概要を説明する。本発明においては、可変光減衰器をプラガブルにする。そして、光増幅器など、減衰器により入力光のパワーを調整する必要のある光伝送ボードに、必要に応じてプラガブルにした可変光減衰器を挿入する。また、プラガブルに構成した可変光減衰器には、可変光減衰器をある特定の値にフィードバック制御するための自動光レベル一定制御回路を組み込み、フィードバック制御のための電気信号を光伝送ボードから受け取るインタフェースを備える。入力光のパワーを減衰制御する必要がない場合は、この可変光減衰器を取り外す、または、同サイズの光スルー装置を取り付ける。

以下、本発明の第一の実施形態を、光伝送装置として光増幅器を例に挙げて説明する。

図１は本実施形態のプラガブル可変光減衰器５０を光増幅器ボード１０に収容した光増幅器の構成図である。光増幅器に用いられる光増幅器ボード１０は、エルビウム・ドープファイバ光増幅器などで実現される光増幅部４０と、光コネクタ２１Ａ、光出力コネクタ３０、光増幅部制御回路４１、光スプリッタ５２Ａ、５２Ｂ、光電気変換回路５３Ａ、５３Ｂ、入力パワー一定制御回路５４、光増幅部制御回路４１、電気信号コネクタ５１、を備える。

光増幅部制御回路４１は、光増幅部４０への入力パワーを光スプリッタ５２Ａで、光増幅器４０からの出力パワーを光スプリッタ５２Ｂで、それぞれ分岐した光を、光電気変換回路５３Ａ、５３Ｂを通してモニタし、光増幅部４０の利得または出力パワーなどを一定に制御する電子回路である。

光コネクタ２１Ｂは、光増幅部４０の入力部のプラガブル可変光減衰器５０から光信号を受け取るインタフェースである。そして、電気信号コネクタ５１は、プラガブル可変光減衰器５０との電流または電圧といった電気信号のインタフェースである。

プラガブル可変光減衰器５０の出力は、光コネクタ２１Ａおよび光スプリッタ５２を通して光増幅部４０に入力される。また、光スプリッタ５２で分岐された一部の光は、光電気変換回路５３において電圧または電流からなる電気信号に変換され、入力パワー一定制御回路５４に入力される。入力パワー一定制御回路５４に入力された電気信号は、入力パワーを一定にするようプラガブル可変光減衰器５０における減衰量を特定する電流または電圧による電気信号に変換され、電気信号コネクタ５１を介してプラガブル可変光減衰器５０に出力される。

接続されるプラガブル可変光減衰器５０の構成を図２に示す。プラガブル可変光減衰器５０は、電圧または電流によりその減衰量を制御できるデバイスである。本図に示すように、プラガブル可変光減衰器５０は、光減衰機構５５と、コリメートレンズ５７Ａ、５７Ｂと、光コネクタ５８Ａと５８Ｂと、電気信号コネクタ５６とを備える。

光コネクタ５８Ａは、外部の光ファイバである光ファイバ１１とのインタフェースであり、光コネクタ５８Ｂは、光増幅器ボード１０の光コネクタ２１Ｂとのインタフェースである。また、電気信号コネクタ５６は、光増幅器ボード１０の電気信号コネクタ５１とのインタフェースである。

光コネクタ５８Ａと光減衰機構５５との間、および、光減衰機構５５と光コネクタ５８Ｂとの間には、それぞれコリメートレンズ５７Ａ、５７Ｂが挿入されている。光コネクタ５８Ａから入力し、コリメートレンズ５７Ａでコリメートされた光ビームは、光減衰機構５５で減衰され、さらにコリメートレンズ５７Ｂでコリメートされ、光コネクタ５８Ｂから出力される。

光減衰機構５５は、磁気光学効果、熱光学効果、MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)などを利用して入力された光を減衰させる。その減衰量は、電流または電圧を印加することにより可変できる。光減衰機構５５は、光増幅器ボード１０の入力パワー一定制御回路５４から出力される減衰量を特定する電流または電圧による電気信号を電気信号コネクタ５１および電気信号コネクタ５６を介して受け取り、光増幅部４０の入力が一定となるよう減衰量を可変制御し、光のパワーを減衰させる。

なお、プラガブル可変減衰器５０の光コネクタ５８Ａ、５８Ｂ、光増幅器ボード１０の光コネクタ２１Ａは、例えば、ＳＣ形単心光ファイバコネクタ、ＭＵ形光ファイバコネクタなどの、一般の光コネクタである。光コネクタ５８Ｂと光コネクタ２１Ａとは、接合が可能なように同形のコネクタであればよい。

次に、本実施形態のプラガブル可変減衰器５０の基本特性を説明する。図３は、プラガブル可変減衰器５０の基本特性の一例を示す図である。本図において、横軸方向は電流（ｍＡ）または電圧（Ｖ）値を示す。また、縦軸方向は、減衰量（ｄＢ）を示す。

本図に示すように、本実施形態のプラガブル可変減衰器５０の電流または電圧に対する減衰量は、（Ａ）:Normally openまたは（Ｂ）:Normally closeのように変化する。本実施形態のプラガブル可変減衰器５０は、本特性を利用し、電流または電圧による減衰量の制御を実現し、出力光のパワーを一定に制御する。

本図からわかるように、上記（Ａ）、（Ｂ）のいずれの特性を有するプラガブル可変減衰器５０であっても、減衰量を最小にした状態において挿入損失（１〜２ｄＢ）が存在する。従って、減衰が不要な場合であっても、プラガブル可変減衰器５０を経由する限り、光パワーは減衰することとなる。

また、例えば、光増幅器ボード１０の許容範囲が−２０ｄＢｍ〜−２５ｄＢｍの場合、入力光パワーがー２４ｄＢｍであった場合など、プラガブル可変光減衰器５０を取り付けると、その１〜２ｄＢの損失挿入により、−２５ｄＢｍを下回り許容範囲を逸脱してしまうことがある。

入力パワーを減衰させて調整する必要がない場合、または、接続することにより許容範囲を逸脱する恐れがある場合は、プラガブル可変減衰器５０の光コネクタ５８Ａと、光増幅器ボード１０の光コネクタ２１Ａとの形状が同じであり、かつ、光ファイバ１１の長さに余裕があれば、直接光ファイバ１１を光増幅器ボード１０の光コネクタ２１Ａに接続すればよい。

しかし、プラガブル可変減衰器５０の光コネクタ５８Ａと、光増幅器ボード１０の光コネクタ２１Ａとの形状が異なる、または、光ファイバ１１の長さに余裕がない場合は、プラガブル光スルー６０を光スルー装置として用意する。

プラガブル光スルー６０について、以下説明する。

図４は、本実施形態において、光増幅器ボード１０からプラガブル可変光減衰器５０を取り外し、代わりにプラガブル光スルー６０を装着した場合の光増幅器の構成図である。また、図５に、プラガブル光スルー６０の構成を示す。

本実施形態のプラガブル光スルー６０は、プラガブル可変光減衰器５０の光コネクタ５８Ａと同形状（同型）の光コネクタである光コネクタ５９Ａ、光コネクタ５８Ｂと同形状（同型）の光コネクタ５９Ｂとを備える。両光コネクタ間は、光ファイバ１１で接続されている。従って、本実施形態のプラガブル光スルー６０は、光学的にはパッシブでスルーの光コネクタ機能を持ち、損失は光コネクタと同等の０.２〜０.３ｄＢ程度に抑えることができる。

ブラガブル光スルー６０は、ブラガブル可変光減衰器５０の代わりに使用する。すなわち、入力パワーを減衰させて調整する必要がない場合、プラガブル可変光減衰器５０を取り外し、その代わりにプラガブル光スルー６０を装着する。従って、その外観形状は、プラガブル可変光減衰器５０と同等とする。プラガブル光スルー６０は、電気信号コネクタ５６を有せずパッシブなため、光増幅器ボード１０内の電圧(電流)供給回路５１に接触することがあっても損失は不変である。

なお、プラガブル光スルー６０は、外観形状において、電気信号コネクタ５６の部分のないもの、すなわち、光コネクタ５９Ａと光コネクタ５９Ｂとの間の長さが、プラガブル可変光減衰器５０の光コネクタ５８Ａと光コネクタ５８Ｂとの間の長さと同等であり、光増幅器ボード１０側にプラガブル可変光減衰器５０装着用に開けられたポートに収容可能な寸法であればよい。

次に、各装置の外観について説明する。

図６にプラガブル可変光減衰器５０の概観図の一例を、図７にプラガブル光スルー６０の概観図の一例をそれぞれ示す。また、図８に光増幅ボード１０が格納されるＷＤＭ装置シェルフ１０００の正面図を、図９に光増幅ボード１０の概観図を示す。

図８のＷＤＭ装置シェルフ１０００は、最も左側の部分に光増幅器ボード１０を２枚設置した例である。残り右側の部分には、トランスポンダ、波長多重/分離ボードなどが搭載される。

図９の光増幅ボード１０は、図８のＷＤＭシェルフ１０００から取り出したものである。本実施形態の光増幅器ボード１０は、ボードの正面板側をプラガブル可変減衰気５０またはプラガブル光スルー６０を設置可能な構造としている。具体的には、光増幅器ボード１０の正面部は、入力ポート（ＩＮ）および出力ポート（ＯＵＴ）を備える。入力ポート（ＩＮ）には、図６に示したプラガブル可変光減衰器５０が着脱可能である。同様に、入力ポート（ＩＮ）には、プラガブル光スルー６０も着脱可能であり、減衰不要である場合には、プラガブル可変光減衰器５０の代わりにプラガブル光スルー６０装着する。

装着されたプラガブル可変光減衰器５０は、光コネクタ５８Ｂ、２１Ａおよび電気信号コネクタ５１、５６により光増幅器ボード１０内の制御回路に接続され、光入力パワーの自動制御を実現する。

上述したように、プラガブル可変光減衰器５０は、減衰量を最小としても１〜２dB程度の挿入損失がある。本実施形態によれば、減衰が不要な際、プラガブル可変光減衰器５０の代わりに、プラガブル光スルー６０を用いることにより、上記挿入損失を排除し、光増幅器ボード１０において光増幅器４０の入力部損失を最小化することができる。

本実施形態によれば、光増幅器ボード１０の入力部に可変光減衰器をある特定の値に制御するための、光スプリッタ５２Ａ、光電気変換回路５３Ａ、入力パワー一定制御回路５４からなる自動光レベル一定制御回路を組み込んでおく。そして、その出力を電気信号コネクタ５１から出力可能に構成する。また、被制御体であるプラガブル可変光減衰器５０は、電気信号コネクタ５１に接続可能な電気信号コネクタ５６を有し、当該コネクタを介して制御電圧（または電流）を自動光レベル一定制御回路から得ることができる。

本実施形態によれば、プラガブル可変減衰器５０と光増幅器ボード１０との間のインタフェースは、光コネクタおよび電気コネクタであり、取り付け・取り外しは容易である。また、コネクタ型であるため、着脱により接続・否接続も容易である。

従って、本実施形態によれば、上記のように、プラガブル可変光減衰器５０を挿入するのみで、光増幅部の入力パワーレベルを自動調整可能であり、調整工数を削減できる。この結果、光入力パワーレベルに応じて種々必要となる光増幅器ボード種別を低減できる。従って、光増幅部の入力パワーレベルを調整する光減衰器の設置スペースを排除できる。また、光入力パワーレベルに応じて必要であった、数多くの光増幅器ボード種別、数多くの固定光減衰器種別とそれらの在庫管理を低減できる。

一方、減衰が不要な場合、可変減衰器がプラガブルに構成されているために、容易に取り外しが可能である。そして、同様に、容易にプラガブルに構成されている光スルーを装着することができる。プラガブル可変光減衰器５０をプラガブル光スルー６０にすることにより、可変光減衰器による挿入損失を本質的に排除することができる。

従って、本実施形態によれば、光伝送装置における光減衰処理に関し、減衰器挿入による損失を最小限に抑えつつ、減衰器の簡便な設置、保守、運用が可能となる。

なお、可変光減衰器と光スルーデバイスを容易に交換する手段として、これらのデバイスの前後に１x２光スイッチを設置する方法もあるが、光スイッチ自身に挿入損失があり、高価であるので現実的にはあり得ない。

また、上記実施形態の説明においては、プラガブル可変光減衰器５０を光増幅装置に適用する場合を例に挙げて説明したが、本実施形態の適用箇所はこれに限られない。例えば、本実施形態のプラガブル可変光減衰器５０を、トランスポンダ受信部、波長合波器入力部などに適用することも可能である。これらに適用した場合も、上記光増幅装置に適用した場合同様、通常は不要な光減衰器を必要な場合にのみ簡易に設置でき、光ネットワーク構築時の装置の導入および保守において、経済化および容易化を図ることができる。

＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明を適用した第二の実施形態について説明する。本実施形態は、第一の実施形態と基本的に同じ構成を有する。しかし、本実施形態のプラガブル可変光減衰器５０２は、光コネクタ５８Ａを有しない。また、プラガブル光スルー６０２も同様に光コネクタ５９Ａを有しない。これらのコネクタの代わりに、それぞれ、光ファイバピグテイル１２が取り付けられている。

図１０、図１１は、それぞれ、本実施形態のプラガブル可変光減衰器５０２およびプラガブル光スルー６０の構成図である。また、図１２および図１３は、本実施形態のプラガブル可変光減衰器５０２およびプラガブル光スルー６０２の概観図である。上記差異以外は、第一の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態においては、光ファイバとプラガブルデバイスであるプラガブル可変光減衰器５０２またはプラガブル光スルー６０２とが一体化している。すなわち、本実施形態によれば、第一の実施形態より光コネクタ部が１箇所減少するため、さらに低損失で信頼性の高い光伝送装置を実現することができる。なお、本実施形態により得られるその他の効果は、第一の実施例と同様である。

＜＜第三の実施形態＞＞
次に、本発明を適用した第三の実施形態について説明する。

本実施形態は、第一の実施形態のプラガブル可変光減衰器５０を、光送受信機に適用した場合の例である。

図１４は本実施形態の光受信機ボード２０１に収容した光受信機の構成図である。本図に示すように、光送受信機ボード２０１は、光受信部として受光器およびトランスインピーダンスアンプ（光→電気）２０２、ポストアンプ２０３、ＣＤＲ（クロック・データ・リカバリ）２０４、信号処理回路２０５、および光送信回路（電気→光）２０６を備える。また、インタフェースとして光コネクタ２１Ａおよび光出力コネクタ３０を備える。さらに、光コネクタ２１Ａからの入力は、光スプリッタ５２Ａを介して受光器およびトランスインピーダンスアンプ（光→電気）２０２および光電気変換回路５３Ａに入力される。光電気変換回路５３Ａの出力は入力パワー一定制御回路５４に入力される。入力パワー一定制御回路５４の出力は、電気信号コネクタ５１を介して外部に供給される。

本実施形態の入力パワー一定制御回路５４は、受光器およびトランスインピーダンスアンプ（光→電気）２０２への入力光パワーを所定の範囲に収めるため、電流または電圧による電気信号を出力し、電気信号コネクタ５１を介して接続されるプラガブル可変光減衰器５０の減衰量を制御する。

なお、本実施形態で用いられるプラガブル可変光減衰器５０およびプラガブル光スルー６０は、第一の実施形態のものと同じである。

光送受信機ボード２０１の光コネクタ２１Ａは、第一の実施形態の同名の光コネクタと同様、プラガブル可変光減衰器５０の光コネクタ５８Ｂに嵌合可能な光コネクタ形状である。また、電気信号コネクタ５１は、プラガブル可変光減衰器５０の電気信号コネクタ５６に接続可能な電気コネクタ形状を有する。従って、プラガブル可変光減衰器５０は光送受信機ボード２０１へ着脱による接続・否接続が容易に実現できる。

従って、本実施形態においても、第一の実施形態同様、プラガブル可変光減衰器５０を挿入するのみで、受光器およびトランスインピーダンスアンプ（光→電気）２０２の入力パワーレベルを自動調整可能であり、調整工数を削減できる。この結果、光入力パワーレベルを一定にでき、過大な入力パワーを自動的に抑圧することができる。

なお、図１５は、第三の実施形態において、プラガブル可変光減衰器５０を取り外し、代わりにプラガブル光スルー６０を装着した構成である。本実施形態のプラガブル光スルー６０は、第一の実施形態のプラガブル光スルー６０と同様の構成、形状を有する。

本実施形態においても、入力光パワーの減衰が不要な場合、プラガブル可変光減衰器５０の代わりにプラガブル光スルー６０を用いることにより、光送受信機ボード２０１は、プラガブル可変光減衰器５０による挿入損失を排除し、受光器およびトランスインピーダンスアンプ（光→電気）２０２への入力部損失を最小化することができる。

多段の光増幅中継伝送におけるゲインチルトや波長数変動、偏波依存損失、ファイバ損失変動などの影響により、光送受信機ボードの入力パワーが数dB程度変動することが商用化システムにおいても一般的である。しかも１０Ｇｂｉｔ/ｓや４０Ｇｂｉｔ/ｓの超高速光受信機では、そのダイナミックレンジが１０ｄＢないしは数ｄＢ程度であるので、光送受信機ボードへの入力パワーの変動は深刻な問題である。

本実施例によれば、光送受信機においても、最小受信感度付近で使用する場合、すなわち、減衰が不要な場合には、プラガブル光スルー６０を使用することにより、光送受信機ボード２０１が本来持つ受信感度性能をそのまま得ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、複数の光減衰器を用意したり、調整工数を増加させたりすることなく、適切に入力パワーを減衰可能であり、かつ、減衰が不要な場合は損失の少ない光減衰を実現することができる。

なお、本実施形態においても、プラガブル可変光減衰器５０およびプラガブル光スルー６０の代わりに、それぞれ、第二の実施形態で説明したプラガブル可変光減衰器５０２およびプラガブル光スルー６０２を用いても良い。上記第二の実施形態同様、本構成により、光コネクタ部が１箇所減少するため、さらに低損失で信頼性の高い入力パワー減衰を実現することができる。

光伝送装置の光入力パワーレベルの調整は、入力ダイナミックレンジが比較的狭い、光増幅ボード、高速の（特に１０Ｇｂｉｔ/ｓ、４０Ｇｂｉｔ/ｓなど）光送受信ボードにおいては、重要な課題である。以上説明したように、上記の各実施形態によれば、光減衰器がフィードバック制御のためのインタフェースを備えていること、その構成がプラガブルであることから、入力パワーの自動調整、ボード種別数の低減、低雑音化、省スペース化を同時に実現することができる。上記各実施形態は、光伝送装置の設置、運用、保守におけるコスト低減に多大なメリットがあり、今後の光ネットワーク産業の基本的な構成として利用される可能性が極めて高い。

図１は、第一の実施形態のプラガブル可変光減衰器を光増幅器ボードに収容した光増幅器の構成図である。 図２は、第一の実施形態のプラガブル可変光減衰器の構成図である。 図３は、第一の実施形態のプラガブル可変減衰器の基本特性の一例を示す図である。 図４は、第一の実施形態の光増幅器ボードにプラガブル光スルーを装着した光増幅器の構成図である。 図５は、第一の実施形態のプラガブル光スルーの構成図である。 図６は、第一の実施形態のプラガブル可変光減衰器の概観図である。 図７は、第一の実施形態のプラガブル光スルーの概観図である。 図８は、第一の実施形態の光増幅ボードが格納されるＷＤＭ装置シェルフの正面図である。 図９は、第一の実施形態の光増幅ボードの概観図である。 図１０は、第二の実施形態のプラガブル可変光減衰器の構成図である。 図１１は、第二の実施形態のプラガブル光スルーの構成図である。 図１２は、第二の実施形態のプラガブル可変光減衰器の概観図である。 図１３は、第二の実施形態のプラガブル光スルーの概観図である。 図１４は、第三の実施形態のプラガブル可変光減衰器を光送受信機ボードに収容した光送受信機の構成図である。 図１５は、第三の実施形態の光送受信機ボードにプラガブル光スルーを装着した光送受信機の構成図である。 図１６は、光増幅器を用いた光伝送システムの構成例を示す図である。 図１７は、従来の光増幅器を構成する光増幅ボードの機能ブロック図である。 図１８は、従来の光増幅器を構成する他の光増幅ボードの機能ブロック図である。

符号の説明

１０‥光増幅器ボード、１１‥光ファイバ、２１Ａ‥光コネクタ、３０‥光出力コネクタ、４０‥光増幅部、４１‥光増幅部制御回路、５０‥プラガブル可変光減衰器、５１‥電気信号コネクタ、５２Ａ‥光スプリッタ、５２Ｂ‥光スプリッタ、５３Ａ‥光電気変換回路、５３Ｂ‥光電気変換回路、５４‥入力パワー一定制御回路、５５‥光減衰機構、５６‥電気信号コネクタ、５７Ａ‥コリメートレンズ、５７Ｂ‥コリメートレンズ、５８Ａ‥光コネクタ、５８Ｂ‥光コネクタ、６０‥プラガブル光スルー、１００‥光送信機、２００‥光受信機、２０１‥光送受信機ボード、２０２‥受光器およびトランスインピーダンスアンプ（光→電気）、２０３‥ポストアンプ、２０４‥ＣＤＲ（クロック・データ・リカバリ）、２０５‥信号処理回路、２０６‥光送信回路（電気→光）、３００‥送信光増幅器、３５０‥中継光増幅器、４００‥受信光増幅器、５０１‥光合波器、５０２‥光分波器、５０３‥光分岐挿入装置、６００‥光ファイバ伝送路、７０１‥ノードＡ、７０２‥ノードＢ、７０３‥ノードＣ、
７０４‥ノードＤ、８０１‥固定または可変光減衰器、８０２‥可変光減衰器

Claims (10)

1. 着脱可能な可変光減衰装置と光伝送ボードとを備える光伝送装置であって、
   前記可変光減衰装置は、
   光ファイバから入力される光信号を減衰させるとともに、与えられた電気信号に応じて前記光信号の減衰量を調整可能な光減衰手段と、
   前記光減衰手段から出力された光信号を出力する第一の光コネクタと、
   前記光減衰手段に与える電気信号の入力を受ける第一の電気コネクタと、を備え、
   前記光伝送ボードは、
   前記第一の光コネクタと嵌合し、前記可変光減衰装置からの出力を受ける第二の光コネクタと、
   前記第二の光コネクタに接続され、当該第二の光コネクタを介して入力された光信号を処理する光伝送手段と、
   前記第二の光コネクタに接続され、当該第二の光コネクタを介して入力された光信号を用いて入力光の減衰量を制御する電気信号生成する制御手段と、
   前記第一の電気コネクタに嵌合し、前記制御手段で生成した電気信号を出力する第二の電気コネクタと、を備えること
   を特徴とする光伝送装置。
2. 請求項１記載の光伝送装置であって、
   前記可変光減衰装置は、
   前記光ファイバと光コネクタ接続する第三の光コネクタをさらに備えること
   を特徴とする光伝送装置。
3. 着脱可能で光信号を通過させる光スルー装置と光伝送ボードとを備える光伝送装置であって、
   前記光スルー装置は、
   光ファイバから光信号の入力を受け、出力する第一の光コネクタ、を備え、
   前記光伝送ボードは、
   前記第一の光コネクタと嵌合し、前記光スルー装置からの出力を受ける第二の光コネクタと、
   前記第二の光コネクタに接続され、当該第二の光コネクタを介して入力された光信号を処理する光伝送手段と、を備えること
   を特徴とする光伝送装置。
4. 請求項３記載の光伝送装置であって、
   前記光スルー装置は、
   前記光ファイバと光コネクタ接続する第三の光コネクタをさらに備えること
   を特徴とする光伝送装置。
5. 請求項１から４いずれか１項記載の光伝送装置であって、
   前記光伝送ボードは、前記可変光減衰装置または前記光スルー装置を収容するポートを備えること
   を特徴とする光伝送装置。
6. 請求項１から５いずれか１項記載の光伝送装置であって、
   前記光伝送手段は、前記第二の光コネクタを介して入力された光信号を増幅する光増幅手段であること
   を特徴とする光伝送装置。
7. 請求項１から５いずれか１項記載の光伝送装置であって、
   前記光伝送手段は、前記第二の光コネクタを介して入力された光信号を受信して電気信号に変換する光受信手段であること
   を特徴とする光伝送装置。
8. 光伝送ボードの光コネクタに着脱可能な可変光減衰装置であって、
   光ファイバから入力される光信号を減衰させるとともに、与えられた電気信号に応じて前記光信号の減衰量を調整可能な光減衰手段と、
   前記光伝送ボードの光コネクタに嵌合し、前記光減衰手段から出力された光信号を出力する第一の光コネクタと、
   前記光伝送ボードにコネクタ接続し、前記伝送ボードで生成した前記減衰量を調整する電気信号の入力を受ける第一の電気コネクタと、を備えること
   を特徴とする可変光減衰装置。
9. 可変光減衰装置を着脱可能な光伝送ボードであって、
   前記可変光減衰装置の有する光コネクタに嵌合し、当該可変光減衰装置からの出力を受けるボード光コネクタと、
   前記ボード光コネクタに接続され、当該ボード光コネクタを介して入力された光信号を処理する光伝送手段と、
   前記ボード光コネクタに接続され、当該ボード光コネクタを介して入力された光信号を用いて入力光の減衰量を制御する電気信号生成する制御手段と、
   前記可変光減衰装置が備える電気コネクタに嵌合し、前記制御手段で生成した電気信号を出力するボード電気コネクタと、を備えること
   を特徴とする光伝送ボード。
10. 着脱可能な可変光減衰装置と着脱可能な光信号を通過させる光スルー装置と光伝送ボードとを備える光伝送装置であって、
    前記可変光減衰装置は、
    光ファイバから入力される光信号を減衰させるとともに、与えられた電気信号に応じて前記光信号の減衰量を調整可能な光減衰手段と、
    前記光減衰手段から出力された光信号を出力する第一の光コネクタと、
    前記光減衰手段に与える電気信号の入力を受ける第一の電気コネクタと、を備え、
    前記光スルー装置は、
    光ファイバから光信号の入力を受け、出力する第二の光コネクタ、を備え、
    前記光伝送ボードは、
    前記第一の光コネクタまたは第二の光コネクタと嵌合し、前記可変光減衰装置からの出力を受ける第三の光コネクタと、
    前記第三の光コネクタに接続され、当該第三の光コネクタを介して入力された光信号を処理する光伝送手段と、
    前記第三の光コネクタに接続され、当該第三の光コネクタを介して入力された光信号を用いて入力光の減衰量を制御する電気信号生成する制御手段と、
    前記第一の電気コネクタに嵌合し、前記制御手段で生成した電気信号を出力する第二の電気コネクタと、を備え、
    を特徴とする光伝送装置。

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