JP2014230042A - 光伝送装置および光伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非信号光の導入に起因した偏波多重信号光の伝送品質の劣化を抑えること。
【解決手段】光伝送装置は、光増幅部と、合成部と、波長多重部とを備えた。光増幅部は、入力される伝送対象の波長多重光を増幅する。合成部は、光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。波長多重部は、合成部によって合成された複数の非信号光と、偏波多重信号光とを合波することによって、光増幅部に入力される波長多重光を生成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光伝送装置および光伝送方法に関する。

従来、光通信において、波長の異なる複数の信号光を多重して得られる波長多重光を光ファイバ等の伝送路に通過させ、大容量の情報を一度に伝送するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）方式が知られている。ＷＤＭ方式では、一般的には、波長数を増やしたりチャネル間隔を狭めたりすることで、一度に伝送できる情報の容量が増えるが、さらに効率良く情報の伝送容量を増やすための伝送方式として、偏波多重（Polarization multiplexing）方式が知られている。偏波多重方式は、偏波面が互いに直交する２つの信号光を合成して得られる偏波多重信号光を利用して２つの独立したデータ情報を一度に伝送するものであり、受信側ではコヒーレント受信を行い、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)によって偏波分離、波形補正を行うものである。

通常、ＷＤＭ方式および偏波多重方式を採用する光伝送装置は、伝送対象の波長多重光を増幅する光増幅器を備えている。そして、偏波多重信号光どうしが合波されて得られる波長多重光が光増幅器に入力されると、波長多重光が光増幅器を用いて増幅され、増幅後の波長多重光が光ファイバ等の伝送路に出力される。

ここで、光伝送装置の初期導入時には、光増幅器の増幅帯域に属する全ての波長のうち一部の波長のみが波長多重光内の偏波多重信号光を増幅するための波長として使用され、一部の波長以外の他の波長が使用されていない場合がある。この場合、光増幅器の一チャネル当たりの光パワーが増大し、かつ未使用の波長帯域の利得の影響によって光増幅器の利得波長特性が歪む現象が発生する可能性がある。前者は最適光パワーの値から逸脱することで信号劣化を招き、後者の現象は、スペクトルホールバーニング現象と呼ばれる。スペクトルホールバーニング現象の発生は、光増幅器から出力される信号光の伝送品質を劣化させる要因となる。

そこで、光増幅器の増幅帯域のうち未使用の波長帯域に対して非信号光を入力させる技術が検討されている。この技術では、光増幅器の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する非信号光と、偏波多重信号光とを合波することによって、波長多重光を生成し、生成した波長多重光を光増幅器に入力させる。非信号光としては、偏波面が単一であるＣＷ（Continuous Wave）光が用いられる。このように、光増幅器の増幅帯域のうち未使用の波長帯域に対して非信号光を入力させることにより、光増幅器の一チャネル当たりの光パワーの増大を抑えることができ、またスペクトルホールバーニング現象の発生を回避することが可能である。

特表２００８−５１０３８８号公報 特表２００９−５３０９４３号公報

しかしながら、従来技術では、非信号光の導入に起因して偏波多重信号光の伝送品質の劣化が起こるという問題がある。

図１４を用いて、従来技術の問題点を説明する。図１４は、従来技術の問題点を説明するための図である。図１４の左部は、非信号光の偏波面１１の状態を示し、図１４の右部は、偏波多重信号光内の２つの信号光の偏波面２１，２２の状態を示す。偏波多重信号光内の２つの信号光の偏波面２１，２２どうしは、互いに直交状態であるものとする。

従来技術では、非信号光として偏波面１１が単一であるＣＷ光が使用されるため、非信号光と偏波多重信号光との合波後に、偏波多重信号光内の２つの信号光のうち偏波面がＣＷ光の偏波面１１と近接する一方の信号光が他方よりもＣＷ光によりラマン増幅される。例えば、図１４に示すように、偏波多重信号光内の２つの信号光の偏波面２１，２２のうち、偏波面２１と比較して偏波面２２がＣＷ光の偏波面１１と近接する。このため、偏波面２２を有する一方の信号光が、偏波面２１を有する他方の信号光と比較して、ＣＷ光によりラマン増幅される。したがって、従来技術では、偏波多重信号光に含まれる２つの信号光どうしのパワー差が生じる。結果として、従来技術では、偏波多重信号光のＳＮ（Signal-to-Noise）比やＱ値などの伝送品質が劣化する。

また、光ファイバ等の伝送路が海中に存在する場合には、潮流等の影響で伝送路にねじれが生じ、この伝送路のねじれによって非信号光としてのＣＷ光の偏波面が経時的に変動する場合も想定される。この場合、相互位相変調（ＸＰＭ：Cross-Phase Modulation）の発生によって、ＣＷ光の偏波面に追従して偏波多重信号光に含まれる２つの信号光の偏波面が受信側のＤＳＰの処理できる偏波変動速度よりも高速に変動することで、、偏波多重信号光の伝送品質が劣化する。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、非信号光の導入に起因した偏波多重信号光の伝送品質の劣化を抑えることができる光伝送装置および光伝送方法を提供することを目的とする。

本願の開示する光伝送装置は、一つに態様において、光増幅部と、合成部と、波長多重部とを備えた。光増幅部は、入力される伝送対象の波長多重光を増幅する。合成部は、前記光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、前記複数の非信号光を合成する。波長多重部は、前記合成部によって合成された前記複数の非信号光と、前記偏波多重信号光とを合波することによって、前記光増幅部に入力される前記波長多重光を生成する。

本願の開示する光伝送装置の一つの態様によれば、非信号光の導入に起因した偏波多重信号光の伝送品質の劣化を抑えることができるという効果を奏する。

図１Ａは、光増幅器の増幅帯域のうち未使用の波長帯域に対して非信号光を入力させる技術を説明するための図である。 図１Ｂは、実施例１に係る光伝送方法を説明するための図である。 図１Ｃは、実施例１に係る光伝送方法を説明するための図である。 図２は、非信号光の偏波面とＸ軸との成す角度と、Ｘ軸射影成分の大きさとの対応関係を示す図である。 図３は、実施例１に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。 図４Ａは、実施例１における非信号光合成部の構成例（その１）を示す図である。 図４Ｂは、実施例１における非信号光合成部の構成例（その２）を示す図である。 図５は、実施例１に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャート（その１）である。 図６は、実施例１に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャート（その２）である。 図７は、実施例２に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。 図８は、実施例２に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、実施例３に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。 図１０は、実施例３に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャートである。 図１１は、実施例４に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。 図１２は、実施例４に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャートである。 図１３は、実施例３の変形例に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。 図１４は、従来技術の問題点を説明するための図である。

以下に、本願の開示する光伝送装置および光伝送方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。

まず、実施例１に係る光伝送方法の一例を説明する。ここでは、実施例１に係る光伝送方法の一例を説明する前に、その前提となる前提技術として、光増幅器の増幅帯域のうち未使用の波長帯域に対して非信号光を入力させる技術について、図１Ａを参照して説明する。図１Ａは、光増幅器の増幅帯域のうち未使用の波長帯域に対して非信号光を入力させる技術を説明するための図である。図１Ａの左部は、非信号光の偏波面３１の状態を示し、図１Ｂの右部は、偏波多重信号光内の２つの信号光内の２つの信号光の偏波面４１，４２の状態を示す。偏波多重信号光内の２つの信号光の偏波面４１，４２どうしは、互いに直交状態であり、かつ、偏波面４１がＸ軸に平行であるものとする。以下では、偏波多重信号光内の２つの信号光のうち、偏波面４１を有する信号光を「Ｓ偏波成分」と呼び、偏波面４２を有する信号光を「Ｐ偏波成分」と呼ぶ。

前提技術では、光伝送装置は、光増幅器の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する非信号光と、偏波多重信号光とを合波することによって、波長多重光を生成し、生成した波長多重光を光増幅器に入力させる。非信号光は、通信データ等の情報が重畳されていない光であり、ダミー光とも呼ばれる。この前提技術では、図１Ａの左部に示すように、非信号光として偏波面３１が単一であるＣＷ光が使用される。このため、非信号光と偏波多重信号光との合波後に、偏波多重信号光内の２つの信号光のうち偏波面がＣＷ光の偏波面３１と近接する一方の信号光が、他方の信号光と比較して非信号光によりラマン増幅される。非信号光の偏波面３１とＸ軸との成す角度をθとし、非信号光の振幅を１とすると、Ｘ軸に対する非信号光の射影成分（以下「Ｘ軸射影成分」という）Ｐ１の大きさが、偏波面４１を有する信号光、すなわち、Ｓ偏波成分への影響度に対応する。ここで、前提技術におけるＸ軸射影成分Ｐ１は、以下の式（１）により表される。

Ｐ１＝｜ｃｏｓθ｜ ・・・ （１）

これに対して、実施例１に係る光伝送方法（非信号光導入方法）について、図１Ｂおよび図１Ｃを参照して説明する。図１Ｂおよび図１Ｃは、実施例１に係る光伝送方法を説明するための図である。図１Ｂの左部は、２つの非信号光各々の偏波面５１，５２の状態を示し、図１Ｂの右部は、偏波多重信号光内の２つの信号光内の２つの信号光の偏波面４１，４２の状態を示す。図１Ｃの左部は、４つの非信号光各々の偏波面６１，６２，６３，６４の状態を示し、図１Ｃの右部は、偏波多重信号光内の２つの信号光内の２つの信号光の偏波面４１，４２の状態を示す。図１Ｂの右部及び図１Ｃの右部における偏波面４１，４２は、それぞれ、図１Ａの右部に示した偏波面４１，４２に相当する。

本実施例の光伝送装置は、光増幅器の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。例えば、光伝送装置は、図１Ｂの左部に示すように、偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する２つの非信号光各々の偏波面５１，５２どうしのなす角度が９０°になるように、２つの非信号光を合成する。また、例えば、光伝送方法は、図１Ｃの左部に示すように、偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する４つの非信号光各々の偏波面６１，６２，６３，６４どうしのなす角度が４５°になるように、４つの非信号光を合成する。

続いて、本実施例の光伝送装置は、合成された複数の非信号光と、偏波多重信号光とを合波することによって、光増幅器に入力される波長多重光を生成する。例えば、光伝送装置は、図１Ｂの左部に示した２つの非信号光と、図１Ｂの右部に示した偏波多重信号光とを合波することによって、光増幅器に入力される波長多重光を生成する。また、例えば、光伝送装置は、図１Ｃの左部に示した４つの非信号光と、図１Ｃの右部に示した偏波多重信号光とを合波することによって、光増幅器に入力される波長多重光を生成する。ここで、図１Ｂの左部に示した２つの非信号光のうちいずれか一つの非信号光の偏波面５１とＸ軸との成す角度をθとすると、合成された２つの非信号光のＸ軸射影成分Ｐ２は、以下の式（２）により表される。また、図１Ｃの左部に示した４つの非信号光のうちいずれか一つの非信号光の偏波面６１とＸ軸との成す角度をθとすると、合成された４つの非信号光のＸ軸射影成分Ｐ４は、以下の式（３）により表される。

Ｐ２＝０．５（｜ｃｏｓθ｜＋｜ｃｏｓ（θ＋９０°）｜） ・・・ （２）

Ｐ４＝０．２５（｜ｃｏｓθ｜＋｜ｃｏｓ（θ＋４５°）｜＋｜ｃｏｓ（θ＋９０°）｜＋｜ｃｏｓ（θ＋１３５°）｜） ・・・ （３）

ここで、前提技術と実施例１とを比較した結果を、図２を参照して説明する。図２は、非信号光の偏波面とＸ軸との成す角度と、Ｘ軸射影成分の大きさとの対応関係を示す図である。図２において、横軸は、角度θ［ｄｅｇ］を示し、縦軸は、Ｘ軸射影成分の大きさを示す。また、図２において、偏波合成数とは、光伝送装置によって合成された非信号光の数を示す。すなわち、偏波合成数＝「１」は、前提技術におけるＸ軸射影成分Ｐ１に相当し、偏波合成数＝「２」は、合成された２つの非信号光のＸ軸射影成分Ｐ２に相当し、偏波合成数＝「４」は、合成された４つの非信号光のＸ軸射影成分Ｐ４に相当する。

図２に示すように、２つの非信号光のＸ軸射影成分Ｐ２の振幅と、４つの非信号光のＸ軸射影成分Ｐ４の振幅とは、前提技術におけるＸ軸射影成分Ｐ１の振幅と比較して、縮減されている。換言すれば、複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成した場合、非信号光を合成しない場合と比較して、偏波多重信号光内のＳ偏波成分への影響度が低減される。

さらに、図２に示すように、４つの非信号光のＸ軸射影成分Ｐ４の振幅は、２つの非信号光のＸ軸射影成分Ｐ２の振幅と比較して、縮減されている。換言すれば、４つの非信号光を合成した場合、２つの非信号光を合成した場合と比較して、偏波多重信号光内のＳ偏波成分への影響度が低減される。なお、図２では、複数の非信号光を合成した場合、偏波多重信号光内のＳ偏波成分への影響度が低減される例を示したが、Ｓ偏波成分の偏波面４１と直交する偏波面４２を有する信号光、すなわち、Ｐ偏波成分への影響度も同様に低減される。

本実施例の光伝送装置は、光増幅器の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように複数の非信号光を合成し、合成された複数の非信号光と、偏波多重信号光とを合波する。そして、合成された複数の非信号光と、偏波多重信号光とが合波されることによって、光増幅器に入力される波長多重光が生成される。このため、本実施例の光伝送装置は、非信号光を合成しない場合と比較して、偏波多重信号光内のＳ偏波成分およびＰ偏波成分への非信号光の影響度を低減することが可能である。結果として、本実施例の光伝送装置は、非信号光の導入に起因した偏波多重信号光の伝送品質の劣化を抑えることができる。

次に、本実施例に係る光伝送装置１００の構成を、図３を参照して説明する。図３は、実施例１に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、光伝送装置１００は、受信ＩＦ（InterFace）部１１０、信号光生成部１２０、非信号光合成部１３０、波長多重部１４０および光増幅器１５０を有する。

受信ＩＦ部１１０は、外部端末（不図示）から出力されるデータを電気信号として受信し、受信した電気信号を信号光生成部１２０に出力する。

信号光生成部１２０は、受信ＩＦ部１１０から電気信号の入力を受け付ける。信号光生成部１２０は、電気信号を偏波多重信号光に変換し、変換された偏波多重信号光を波長多重部１４０に出力する。偏波多重信号光は、波長が同一であり、かつ、偏波面が互いに直交する２つの信号光を含む。偏波多重信号光は、例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying）やＤＰ−１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）等の変調方式を用いて電気信号を変調することによって得られる。以下では、偏波多重信号光を適宜「ＤＰ信号光」と表記するものとする。

非信号光合成部１３０は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように複数の非信号光を合成し、合成された複数の非信号光を波長多重部１４０に出力する。

例えば、非信号光合成部１３０は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°になるように、２つの非信号光を合成する。また、例えば、非信号光合成部１３０は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する４つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が４５°になるように、４つの非信号光を合成する。

ここで、非信号光合成部１３０の構成例を、図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明する。図４Ａは、実施例１における非信号光合成部の構成例（その１）を示す図である。図４Ａに示す非信号光合成部１３０は、ＬＤ（Laser Diode）１３１、偏波保持カプラ１３２、偏波９０°回転素子１３３および偏波合成器１３４を有する。なお、図４Ａでは、各機器間で伝送される光の偏波の状態を併せて表記した。

ＬＤ１３１は、光源であり、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有するＣＷ光を発する。ＬＤ１３１から発せられたＣＷ光の偏波面は、水平状態であるものとする。

偏波保持カプラ１３２は、ＬＤ１３１から発せられたＣＷ光の偏波面を水平状態に保持しつつ、該ＣＷ光を分岐する。偏波保持カプラ１３２は、分岐により得られた２つの光（以下「非信号光」という）のうち一方の非信号光を偏波９０°回転素子１３３に出力するとともに、他方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波９０°回転素子１３３は、偏波保持カプラ１３２から入力される一方の非信号光の偏波面を９０°回転し、偏波面が９０°回転された一方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。つまり、偏波保持カプラ１３２から出力された他方の非信号光の偏波面に対して、偏波９０°回転素子１３３から出力される一方の信号光の偏波面が９０°傾き、垂直状態となる。

偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成し、合成された２つの非信号光を波長多重部１４０に出力する。これにより、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°になるように合成された２つの非信号光が波長多重部１４０に出力される。

図４Ｂは、実施例１における非信号光合成部の構成例（その２）を示す図である。図４Ｂに示す非信号光合成部１３０は、ＬＤ１３１、偏波保持カプラ１３２、偏波９０°回転素子１３３、偏波合成器１３４、偏波保持カプラ１３５、偏波４５°回転素子１３６および偏波合成器１３７を有する。このうち、ＬＤ１３１、偏波保持カプラ１３２、偏波９０°回転素子１３３、偏波合成器１３４は、図４Ａに示したＬＤ１３１、偏波保持カプラ１３２、偏波９０°回転素子１３３、偏波合成器１３４に対応する。ただし、偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成し、合成された２つの非信号光を偏波保持カプラ１３５に出力する。

偏波保持カプラ１３５は、偏波合成器１３４から入力される、合成された２つの非信号光を分岐する。偏波保持カプラ１３５は、分岐により得られた４つの非信号光のうち一方の２つの非信号光を偏波４５°回転素子１３６に出力するとともに、他方の２つの非信号光を偏波合成器１３７に出力する。

偏波４５°回転素子１３６は、偏波保持カプラ１３５から入力される一方の２つの非信号光各々の偏波面を４５°回転し、偏波面が４５°回転された一方の２つの非信号光を偏波合成器１３７に出力する。つまり、偏波保持カプラ１３５から出力された他方の２つの非信号光各々の偏波面に対して、偏波４５°回転素子１３６から出力される一方の２つの非信号光各々の偏波面が４５°傾くことになる。

偏波合成器１３７は、偏波４５°回転素子１３６から入力される一方の２つの非信号光と、偏波保持カプラ１３５から入力される他方の２つの非信号光とを合成し、合成された４つの非信号光を波長多重部１４０に出力する。これにより、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する４つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が４５°になるように合成された４つの非信号光が波長多重部１４０に出力される。

図３の説明に戻る。波長多重部１４０は、合成された複数の非信号光の入力を非信号光合成部１３０から受け付ける。波長多重部１４０は、波長多重信号光の入力を信号光生成部１２０から受け付ける。波長多重部１４０は、合成された複数の非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成し、生成した波長多重光を光増幅器１５０に出力する。例えば、波長多重部１４０は、図４Ａに示した非信号光合成部１３０の偏波合成器１３４から入力される、合成された２つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する。また、例えば、波長多重部１４０は、図４Ｂに示した非信号光合成部１３０の偏波合成器１３７から入力される、合成された４つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する。

光増幅器１５０は、波長多重部１４０から入力される波長多重光を増幅し、増幅した波長多重光を光ファイバ等の伝送路に出力する。伝送路に出力された波長多重光は、伝送路を伝搬し、受信側の装置によって受信される。波長多重光は、合成された複数の非信号光とＤＰ信号光とを含むので、ＤＰ信号光内のＳ偏波成分およびＰ偏波成分への非信号光の影響度が低減されている。このため、ＤＰ信号光内のＳ偏波成分とＰ偏波成分との間のパワー差の発生を防止することができる。結果として、ＤＰ信号光のＳＮ比やＱ値などの伝送品質の劣化が抑えられる。また、非信号光の偏波面が経時的に変動する場合でも、ＤＰ信号光内のＳ偏波成分およびＰ偏波成分のいずれに対しても平等にＸＰＭが発生するため、ＤＰ信号光の時間的な偏波変動が低減され、Ｑ値の伝送品質の劣化が抑えられる。

次に、本実施例に係る光伝送装置１００による処理手順を、図５および図６を参照して説明する。図５は、実施例１に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャート（その１）である。なお、図５では、光伝送装置１００の非信号光合成部１３０が、図４Ａに示した構成であり、２つの非信号光を合成する例について説明する。

図５に示すように、非信号光合成部１３０の偏波保持カプラ１３２は、ＬＤ１３１から発せられたＣＷ光、すなわち、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有するＣＷ光を分岐する（ステップＳ１０１）。偏波保持カプラ１３２は、分岐により得られた２つの非信号光のうち一方の非信号光を偏波９０°回転素子１３３に出力するとともに、他方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波９０°回転素子１３３は、偏波保持カプラ１３２から入力される一方の非信号光の偏波面を９０°回転する（ステップＳ１０２）。偏波９０°回転素子１３３は、偏波面が９０°回転された一方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成する（ステップＳ１０３）。偏波合成器１３４は、合成された２つの非信号光を波長多重部１４０に出力する。

波長多重部１４０は、合成された２つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する（ステップＳ１０４）。

光増幅器１５０は、波長多重部１４０から入力される波長多重光を増幅し、増幅した波長多重光を光ファイバ等の伝送路に出力する（ステップＳ１０５）。

図６は、実施例１に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャート（その２）である。なお、図６では、光伝送装置１００の非信号光合成部１３０が、図４Ｂに示した構成であり、４つの非信号光を合成する例について説明する。図６に示したステップＳ１１１〜ステップＳ１１３は、図５に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様であるので、その説明を省略する。

図６に示すように、偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成し（ステップＳ１１３）、合成された２つの非信号光を偏波保持カプラ１３５に出力する。

偏波保持カプラ１３５は、偏波合成器１３４から入力される、合成された２つの非信号光を分岐する（ステップＳ１１４）。偏波保持カプラ１３５は、分岐により得られた４つの非信号光のうち一方の２つの非信号光を偏波４５°回転素子１３６に出力するとともに、他方の２つの非信号光を偏波合成器１３７に出力する。

偏波４５°回転素子１３６は、偏波保持カプラ１３５から入力される一方の２つの非信号光各々の偏波面を４５°回転する（ステップＳ１１５）。偏波４５°回転素子１３６は、偏波面が４５°回転された一方の２つの非信号光を偏波合成器１３７に出力する。

偏波合成器１３７は、偏波４５°回転素子１３６から入力される一方の２つの非信号光と、偏波保持カプラ１３５から入力される他方の２つの非信号光とを合成する（ステップＳ１１６）。偏波合成器１３７は、合成された４つの非信号光を波長多重部１４０に出力する。

波長多重部１４０は、合成された４つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する（ステップＳ１１７）。

光増幅器１５０は、波長多重部１４０から入力される波長多重光を増幅し、増幅した波長多重光を光ファイバ等の伝送路に出力する（ステップＳ１１８）。

上述したように、本実施例の光伝送装置１００は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように複数の非信号光を合成する。そして、光伝送装置１００は、合成された複数の非信号光と、ＤＰ信号光とを合波する。そして、合成された複数の非信号光と、ＤＰ信号光とが合波されることによって、光増幅器１５０に入力される波長多重光が生成される。このため、本実施例の光伝送装置１００は、非信号光を合成しない場合と比較して、ＤＰ信号光内のＳ偏波成分およびＰ偏波成分への非信号光の影響度を低減することが可能である。結果として、本実施例の光伝送装置１００は、非信号光の導入に起因したＤＰ信号光の伝送品質の劣化を抑えることができる。

実施例１では、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる任意の波長を有する複数の非信号光を合成する例を説明した。しかしながら、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最短波長よりも短い波長を有する複数の非信号光を合成し、かつ、ＤＰ信号光の最長波長よりも長い波長を有する複数の非信号光を合成しても良い。そこで、実施例２では、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最短波長よりも短い波長を有する複数の非信号光を合成し、かつ、ＤＰ信号光の最長波長よりも長い波長を有する複数の非信号光を合成する例について説明する。

図７は、実施例２に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図７において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７に示す光伝送装置２００は、図３に示す非信号光合成部１３０および波長多重部１４０に代えて、第１非信号光合成部２３０ａ、第２非信号光合成部２３０ｂおよび波長多重部２４０を有する。

第１非信号光合成部２３０ａは、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最短波長よりも短い波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。

例えば、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長が全部で５つの波長λ１〜λ５（λ１＜λ２＜…＜λ５）であり、これら５つの波長のうちＤＰ信号光の波長として３つの波長λ２〜λ４が利用されている場合を想定する。この場合、第１非信号光合成部２３０ａは、ＤＰ信号光の最短波長λ２よりも短い波長λ１を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。

なお、第１非信号光合成部２３０ａの詳細構成は、図４Ａに示した非信号光合成部１３０または図４Ｂに示した非信号光合成部１３０に対応する。ただし、第１非信号光合成部２３０ａのＬＤ１３１は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最短波長よりも短い波長を有するＣＷ光を発する点が、図４Ａに示した非信号光合成部１３０または図４Ｂに示した非信号光合成部１３０と異なる。

第２非信号光合成部２３０ｂは、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最長波長よりも長い波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。

例えば、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長が全部で５つの波長λ１〜λ５（λ１＜λ２＜…＜λ５）であり、これら５つの波長のうちＤＰ信号光の波長として３つの波長λ２〜λ４が利用されている場合を想定する。この場合、第１非信号光合成部２３０ａは、ＤＰ信号光の最長波長λ４よりも長い波長λ５を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。

なお、第２非信号光合成部２３０ｂの詳細構成は、図４Ａに示した非信号光合成部１３０または図４Ｂに示した非信号光合成部１３０と同様であるので、その説明を省略する。ただし、第２非信号光合成部２３０ｂのＬＤ１３１は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最長波長よりも長い波長を有するＣＷ光を発する点が、図４Ａに示した非信号光合成部１３０または図４Ｂに示した非信号光合成部１３０と異なる。

波長多重部２４０は、合成された複数の非信号光の入力を第１非信号光合成部２３０ａから受け付ける。波長多重部２４０は、合成された複数の非信号光の入力を第２非信号光合成部２３０ｂから受け付ける。波長多重部２４０は、ＤＰ信号光の入力を信号光生成部１２０から受け付ける。波長多重部２４０は、第１非信号光合成部２３０ａによって合成された複数の非信号光と、第２非信号光合成部２３０ｂによって合成された複数の非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する。波長多重部２４０は、生成した波長多重光を光増幅器１５０に出力する。

次に、本実施例に係る光伝送装置２００による処理手順を、図８を参照して説明する。図８は、実施例２に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャートである。なお、図８では、光伝送装置２００の第１非信号光合成部２３０ａおよび第２非信号光合成部２３０ｂが、図４Ａに示した構成であり、２つの非信号光を合成する例について説明する。

図８に示すように、第１非信号光合成部２３０ａの偏波保持カプラ１３２は、ＬＤ１３１から発せられたＣＷ光、すなわち、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最短波長よりも短い波長を有するＣＷ光を分岐する（ステップＳ２０１）。偏波保持カプラ１３２は、分岐により得られた２つの非信号光のうち一方の非信号光を偏波９０°回転素子１３３に出力するとともに、他方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波９０°回転素子１３３は、偏波保持カプラ１３２から入力される一方の非信号光の偏波面を９０°回転する（ステップＳ２０２）。偏波９０°回転素子１３３は、偏波面が９０°回転された一方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成する（ステップＳ２０３）。以下では、第１非信号光合成部２３０ａの偏波合成器１３４によって合成された一方の非信号光と他方の非信号光とを、「２つの第１非信号光」と呼ぶ。偏波合成器１３４は、合成された２つの第１非信号光を波長多重部２４０に出力する。

また、第２非信号光合成部２３０ｂの偏波保持カプラ１３２は、ＬＤ１３１から発せられたＣＷ光、すなわち、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最長波長よりも長い波長を有するＣＷ光を分岐する（ステップＳ２０４）。偏波保持カプラ１３２は、分岐により得られた２つの非信号光のうち一方の非信号光を偏波９０°回転素子１３３に出力するとともに、他方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波９０°回転素子１３３は、偏波保持カプラ１３２から入力される一方の非信号光の偏波面を９０°回転する（ステップＳ２０５）。偏波９０°回転素子１３３は、偏波面が９０°回転された一方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成する（ステップＳ２０６）。以下では、第２非信号光合成部２３０ｂの偏波合成器１３４によって合成された一方の非信号光と他方の非信号光とを、「２つの第２非信号光」と呼ぶ。偏波合成器１３４は、合成された２つの第２非信号光を波長多重部２４０に出力する。

波長多重部２４０は、合成された２つの第１非信号光と、合成された２つの第２非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する（ステップＳ２０７）。

光増幅器１５０は、波長多重部２４０から入力される波長多重光を増幅し、増幅した波長多重光を光ファイバ等の伝送路に出力する（ステップＳ２０８）。

上述したように、本実施例の光伝送装置２００は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の最短波長よりも短い波長を有する複数の非信号光を合成し、かつ、ＤＰ信号光の最長波長よりも長い波長を有する複数の非信号光を合成する。光増幅器１５０の増幅帯域の両端部分の利得は、中央部分の利得よりも小さくなるため、ＤＰ信号光の最短波長付近のパワーおよび最長波長付近のパワーは、非信号光のパワーと比較して減少する可能性がある。そこで、本実施例の光伝送装置２００は、ＤＰ信号光の最短波長よりも短い波長を有する複数の非信号光と、ＤＰ信号光の最長波長よりも長い波長を有する複数の非信号光と、ＤＰ信号光とを合波する。このため、本実施例の光伝送装置２００は、パワーが減少する可能性が高いＤＰ信号光の最短波長成分および最長波長成分への非信号光の影響度を低減することが可能である。結果として、本実施例の光伝送装置２００は、非信号光の導入に起因したＤＰ信号光の最短波長成分および最長波長成分の伝送品質の劣化を抑えることができる。

実施例１では、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する４つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が４５°になるように合成された４つの非信号光を波長多重部１４０に出力する例を説明した。しかしながら、ＤＰ信号光の波長と異なる第１波長を有する２つの非信号光を合成し、第１波長に隣接する第２波長を有する２つの非信号光を合成し、偏波面どうしの成す角度が４５°になるように計４つの非信号光を波長多重部１４０に出力しても良い。実施例３では、ＤＰ信号光の波長と異なる第１波長を有する２つの非信号光を合成し、第１波長に隣接する第２波長を有する２つの非信号光を合成し、偏波面どうしの成す角度が４５°になるように計４つの非信号光を波長多重部に出力する例を説明する。

図９は、実施例３に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図９において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図９に示す光伝送装置３００は、図３に示す非信号光合成部１３０および波長多重部１４０に代えて、第１非信号光合成部３３０ａ、第２非信号光合成部３３０ｂおよび波長多重部３４０を有する。

第１非信号光合成部３３０ａは、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長λａを有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°になるように、波長λａを有する２つの非信号光を合成する。以下では、第１非信号光合成部３３０ａによって合成された２つの非信号光を、「２つの第１非信号光」と呼ぶ。第１非信号光合成部３３０ａは、２つの第１非信号光を波長多重部３４０に出力する。

なお、第１非信号光合成部３３０ａの詳細構成は、図４Ａに示した非信号光合成部１３０に対応する。ただし、第１非信号光合成部３３０ａのＬＤ１３１は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長λａを有するＣＷ光を発する点が、図４Ａに示した非信号光合成部１３０と異なる。

第２非信号光合成部３３０ｂは、波長λａから所定の範囲内にある波長λｂを有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°になるように、波長λｂを有する２つの非信号光を合成する。所定の範囲とは、好ましくは、０．８ｎｍ以下の範囲であり、より好ましくは、０．４ｎｍ以下の範囲である。以下では、第２非信号光合成部３３０ｂによって合成された２つの非信号光を、「２つの第２非信号光」と呼ぶ。第２非信号光合成部３３０ｂは、２つの第２非信号光を波長多重部３４０に出力する。

なお、第２非信号光合成部３３０ｂの詳細構成は、図４Ａに示した非信号光合成部１３０に対応する。ただし、第２非信号光合成部３３０ｂのＬＤ１３１は、波長λａから所定の範囲内にある波長λｂを有するＣＷ光を発する点が、図４Ａに示した非信号光合成部１３０と異なる。

波長多重部３４０は、２つの第１非信号光の入力を第１非信号光合成部３３０ａから受け付ける。波長多重部３４０は、２つの第１非信号光各々の偏波面に対して２つの第２非信号光各々の偏波面を４５°回転させて得られる２つの非信号光の入力を、第２非信号光合成部３３０ｂから受け付ける。例えば、波長多重部３４０と第１非信号光合成部３３０ａとを結ぶ光路に対して４５°捻られた光路を２つの第２非信号光が伝搬して波長多重部３４０に到達する場合に、２つの第１非信号光各々の偏波面に対して２つの第２非信号光各々の偏波面が４５°回転する。波長多重部３４０は、ＤＰ信号光の入力を信号光生成部１２０から受け付ける。波長多重部３４０は、２つの第１非信号光と、２つの第１非信号光各々の偏波面に対して２つの第２非信号光各々の偏波面を４５°回転させて得られる２つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する。波長多重部３４０は、生成した波長多重光を光増幅器１５０に出力する。

次に、本実施例に係る光伝送装置３００による処理手順を、図１０を参照して説明する。図１０は、実施例３に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１０では、光伝送装置３００の第１非信号光合成部３３０ａおよび第２非信号光合成部３３０ｂが、図４Ａに示した構成であり、２つの非信号光を合成する例について説明する。

図１０に示すように、第１非信号光合成部３３０ａの偏波保持カプラ１３２は、ＬＤ１３１から発せられたＣＷ光、すなわち、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長λａを有するＣＷ光を分岐する（ステップＳ３０１）。偏波保持カプラ１３２は、分岐により得られた２つの非信号光のうち一方の非信号光を偏波９０°回転素子１３３に出力するとともに、他方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波９０°回転素子１３３は、偏波保持カプラ１３２から入力される一方の非信号光の偏波面を９０°回転する（ステップＳ３０２）。偏波９０°回転素子１３３は、偏波面が９０°回転された一方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成する（ステップＳ３０３）。この合成によって、２つの第１非信号光が得られる。偏波合成器１３４は、２つの第１非信号光を波長多重部３４０に出力する。

また、第２非信号光合成部３３０ｂの偏波保持カプラ１３２は、ＬＤ１３１から発せられたＣＷ光、すなわち、波長λａから所定の範囲内にある波長λｂを有するＣＷ光を分岐する（ステップＳ３０４）。偏波保持カプラ１３２は、分岐により得られた２つの非信号光のうち一方の非信号光を偏波９０°回転素子１３３に出力するとともに、他方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波９０°回転素子１３３は、偏波保持カプラ１３２から入力される一方の非信号光の偏波面を９０°回転する（ステップＳ３０５）。偏波９０°回転素子１３３は、偏波面が９０°回転された一方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成する（ステップＳ３０６）。この合成によって、２つの第２非信号光が得られる。偏波合成器１３４は、２つの第２非信号光を波長多重部３４０に出力する。

波長多重部３４０は、２つの第１非信号光と、２つの第１非信号光各々の偏波面に対して２つの第２非信号光各々の偏波面を４５°回転させて得られる２つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する（ステップＳ３０７）。

光増幅器１５０は、波長多重部３４０から入力される波長多重光を増幅し、増幅した波長多重光を光ファイバ等の伝送路に出力する（ステップＳ３０８）。

上述したように、本実施例の光伝送装置３００は、ＤＰ信号光の波長と異なる波長λａを有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°となるように、２つの非信号光を合成する。そして、光伝送装置３００は、波長λａに隣接する波長λｂを有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°となるように、２つの非信号光を合成する。そして、光伝送装置３００は、波長λａを有する２つの非信号光と、波長λａに隣接する波長λｂを有する２つの非信号光各々の偏波面を４５°回転させて得られた２つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する。このため、本実施例の光伝送装置３００は、ＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する４つの非信号光を合成することなく、非信号光の導入に起因したＤＰ信号光の伝送品質の劣化を抑えることができる。

実施例１では、合成された複数の非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって波長多重光を生成する例を説明した。しかしながら、合成された複数の非信号光と、自然放出（ＡＳＥ：Amplified Spontaneous Emission）光に含まれる波長成分と、ＤＰ信号光とを合波することによって波長多重光を生成しても良い。そこで、実施例４では、合成された複数の非信号光と、ＡＳＥ光に含まれる波長成分と、ＤＰ信号光とを合波することによって波長多重光を生成する例を説明する。

図１１は、実施例４に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図１１において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１１に示す光伝送装置４００は、ＡＳＥ光生成部４１０および光フィルタ部４２０を新規に有し、かつ、図３に示す非信号光合成部１３０および波長多重部１４０に代えて、非信号光合成部４３０および波長多重部４４０を有する。

ＡＳＥ光生成部４１０は、複数の波長成分を含むＡＳＥ光を生成する。例えば、ＡＳＥ光生成部４１０は、エルビウム添加光ファイバを用いてＡＳＥ光を生成する。

光フィルタ部４２０は、ＡＳＥ光に含まれる複数の波長成分のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する波長成分を透過させる透過帯域を有するフィルタである。光フィルタ部４２０を透過した波長成分は、波長多重部４４０に入力される。

非信号光合成部４３０は、ＤＰ信号光の波長および光フィルタ部４２０を透過した波長成分の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。

例えば、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長が全部で９つの波長λ１〜λ９であり、これら９つの波長のうちＤＰ信号光の波長として３つの波長λ４〜λ６が利用され、かつ、光フィルタ部４２０の透過帯域が波長λ１，λ２，λ８，λ９であるものとする。この場合、非信号光合成部４３０は、ＤＰ信号光の波長および光フィルタ部４２０を透過した波長成分の波長と異なる波長λ３を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。さらに、非信号光合成部４３０は、ＤＰ信号光の波長および光フィルタ部４２０を透過した波長成分の波長と異なる波長λ７を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、複数の非信号光を合成する。

なお、非信号光合成部４３０の詳細構成は、図４Ａに示した非信号光合成部１３０または図４Ｂに示した非信号光合成部１３０に対応する。ただし、非信号光合成部４３０のＬＤ１３１は、ＤＰ信号光の波長および光フィルタ部４２０を透過した波長成分の波長と異なる波長を有するＣＷ光を発する点が、図４Ａに示した非信号光合成部１３０または図４Ｂに示した非信号光合成部１３０と異なる。

波長多重部４４０は、合成された複数の非信号光の入力を非信号光合成部４３０から受け付ける。波長多重部４４０は、光フィルタ部４２０を透過した波長成分の入力を光フィルタ部４２０から受け付ける。波長多重部４４０は、ＤＰ信号光の入力を信号光生成部１２０から受け付ける。波長多重部４４０は、合成された複数の非信号光と、光フィルタ部４２０を透過した波長成分と、ＤＰ信号光とを合波することによって、光増幅器１５０に入力される波長多重光を生成する。波長多重部４４０は、生成した波長多重光を光増幅器１５０に出力する。

次に、本実施例に係る光伝送装置４００による処理手順を、図１２を参照して説明する。図１２は、実施例４に係る光伝送装置の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１２では、光伝送装置４００の非信号光合成部４３０が、図４Ａに示した構成であり、２つの非信号光を合成する例について説明する。

図１２に示すように、ＡＳＥ光生成部４１０は、複数の波長成分を含むＡＳＥ光を生成する（ステップＳ４０１）。光フィルタ部４２０は、ＡＳＥ光に含まれる複数の波長成分のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する波長成分を透過させる（ステップＳ４０２）。

また、非信号光合成部４３０の偏波保持カプラ１３２は、ＬＤ１３１から発せられたＣＷ光、すなわち、ＤＰ信号光の波長および光フィルタ部４２０を透過した波長成分の波長と異なる波長を有するＣＷ光を分岐する（ステップＳ４０３）。

偏波９０°回転素子１３３は、偏波保持カプラ１３２から入力される一方の非信号光の偏波面を９０°回転する（ステップＳ４０４）。偏波９０°回転素子１３３は、偏波面が９０°回転された一方の非信号光を偏波合成器１３４に出力する。

偏波合成器１３４は、偏波９０°回転素子１３３から入力される一方の非信号光と、偏波保持カプラ１３２から入力される他方の非信号光とを合成する（ステップＳ４０５）。

波長多重部４４０は、合成された２つの非信号光と、光フィルタ部４２０を透過した波長成分と、ＤＰ信号光とを合波することによって、光増幅器１５０に入力される波長多重光を生成する（ステップＳ４０６）。

光増幅器１５０は、波長多重部４４０から入力される波長多重光を増幅し、増幅した波長多重光を光ファイバ等の伝送路に出力する（ステップＳ４０７）。

上述したように、本実施例の光伝送装置４００は、合成された複数の非信号光と、ＡＳＥ光に含まれる波長成分と、ＤＰ信号光とを合波することによって、光増幅器１５０に入力される波長多重光を生成する。このため、本実施例の光伝送装置４００は、光増幅器１５０の増幅帯域のうち、ＡＳＥ光に含まれる波長成分によって収容されない波長帯域に対して非信号光を補填することができる。結果として、ＡＳＥ光に含まれる波長成分および非信号光によってスペクトルホールバーニング現象の発生を防止しつつ、非信号光の導入に起因したＤＰ信号光の伝送品質の劣化を抑えることができる。

（変形例）
なお、上記実施例３では、波長λａを有する２つの非信号光と、波長λａに隣接する波長λｂを有する２つの非信号光各々の偏波面を４５°回転させて得られた２つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する例を示した。しかしながら、波長が異なる４つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成しても良い。そこで、実施例３の変形例では、波長が異なる４つの非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、波長多重光を生成する例を説明する。

図１３は、実施例３の変形例に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図１３において、図９と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１３に示す光伝送装置５００は、図９に示した第１非信号光合成部３３０ａ、第２非信号光合成部３３０ｂおよび波長多重部３４０に代えて、非信号光生成部１６１〜１６４および波長多重部５４０を有する。

非信号光生成部１６１は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長λａを有する非信号光（以下「基準非信号光」という）を生成する。例えば、非信号光生成部１６１は、光増幅器１５０の増幅帯域に属する波長のうちＤＰ信号光の波長と異なる波長λａを有するＣＷ光を発するＬＤを有し、ＬＤから発せられるＣＷ光を基準非信号光として生成する。

非信号光生成部１６２は、波長λａから所定の範囲内にある波長λｂを有し、かつ、波長λａの非信号光の偏波面に対して４５°だけ傾く偏波面を有する非信号光（以下「４５°非信号光」）を生成する。所定の範囲とは、好ましくは、０．８ｎｍ以下の範囲であり、より好ましくは、０．４ｎｍ以下の範囲である。例えば、非信号光生成部１６２は、波長λａから所定の範囲内にある波長λｂを有するＣＷ光を発するＬＤと、偏波４５°回転素子とを有し、ＬＤから発せられるＣＷ光を偏波４５°回転素子に透過させることによって、４５°非信号光を生成する。

非信号光生成部１６３は、波長λｂから所定の範囲内にある波長λｃを有し、かつ、波長λｂの非信号光の偏波面に対して４５°だけ傾く偏波面を有する非信号光（以下「９０°非信号光」）を生成する。所定の範囲とは、好ましくは、０．８ｎｍ以下の範囲であり、より好ましくは、０．４ｎｍ以下の範囲である。例えば、非信号光生成部１６３は、波長λｂから所定の範囲内にある波長λｃを有するＣＷ光を発するＬＤと、偏波４５°回転素子とを有し、ＬＤから発せられるＣＷ光を偏波４５°回転素子に透過させることによって、９０°非信号光を生成する。

非信号光生成部１６４は、波長λｃから所定の範囲内にある波長λｄを有し、かつ、波長λｃの非信号光の偏波面に対して４５°だけ傾く偏波面を有する非信号光（以下「１３５°非信号光」）を生成する。所定の範囲とは、好ましくは、０．８ｎｍ以下の範囲であり、より好ましくは、０．４ｎｍ以下の範囲である。例えば、非信号光生成部１６４は、波長λｃから所定の範囲内にある波長λｄを有するＣＷ光を発するＬＤと、偏波４５°回転素子とを有し、ＬＤから発せられるＣＷ光を偏波４５°回転素子に透過させることによって、１３５°非信号光を生成する。

波長多重部５４０は、基準非信号光と、４５°非信号光と、９０°非信号光と、１３５°非信号光と、ＤＰ信号光とを合波することによって、光増幅器１５０に入力される波長多重光を生成する。

実施例３の変形例によれば、実施例３と同様に、ＤＰ信号光の波長と異なる波長を有する４つの非信号光を合成することなく、非信号光の導入に起因したＤＰ信号光の伝送品質の劣化を抑えることができる。

１００、２００、３００、４００、５００ 光伝送装置
１１０ 受信ＩＦ部
１２０ 信号光生成部
１３０、４３０ 非信号光合成部
１３２ 偏波保持カプラ
１３３ 偏波９０°回転素子
１３４ 偏波合成器
１３５ 偏波保持カプラ
１３６ 偏波４５°回転素子
１３７ 偏波合成器
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０ 波長多重部
１５０ 光増幅器
１６１〜１６４ 非信号光生成部
２３０ａ 第１非信号光合成部
２３０ｂ 第２非信号光合成部
３３０ａ 第１非信号光合成部
３３０ｂ 第２非信号光合成部
４１０ ＡＳＥ光生成部
４２０ 光フィルタ部
４３０ 非信号光合成部

Claims (7)

1. 入力される伝送対象の波長多重光を増幅する光増幅部と、
   前記光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、前記複数の非信号光を合成する合成部と、
   前記合成部によって合成された前記複数の非信号光と、前記偏波多重信号光とを合波することによって、前記光増幅部に入力される前記波長多重光を生成する波長多重部と
   を備えたことを特徴とする光伝送装置。
2. 前記合成部は、前記光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°になるように、前記２つの非信号光を合成することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記合成部は、前記光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する４つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が４５°になるように、前記４つの非信号光を合成することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
4. 前記合成部を複数備え、
   複数の前記合成部のうち第１合成部は、
   前記光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち前記偏波多重信号光の最短波長よりも短い波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、前記複数の非信号光を合成し、
   複数の前記合成部のうち第２合成部は、
   前記光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち前記偏波多重信号光の最長波長よりも長い波長を有する前記複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、前記複数の非信号光を合成し、
   前記波長多重部は、
   前記第１合成部によって合成された前記複数の非信号光と、前記第２合成部によって合成された前記複数の非信号光と、前記偏波多重信号光とを合波することによって、前記光増幅部に入力される前記波長多重光を生成する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光伝送装置。
5. 前記合成部を複数備え、
   複数の前記合成部のうち第１合成部は、
   前記光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる第１波長を有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°になるように、前記第１波長を有する２つの非信号光を合成し、
   複数の前記合成部のうち第２合成部は、
   第１波長から所定の範囲内にある第２波長を有する２つの非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が９０°になるように、前記第２波長を有する２つの非信号光を合成し、
   前記波長多重部は、前記第１合成部によって合成された２つの非信号光と、該２つの非信号光各々の偏波面に対して前記第２合成部によって合成された２つの非信号光各々の偏波面を４５°回転させて得られる２つの非信号光と、前記偏波多重信号光とを合波することによって、前記光増幅部に入力される前記波長多重光を生成することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
6. 複数の波長成分を含む自然放出光を生成する自然放出光生成部と、
   前記自然放出光に含まれる複数の波長成分のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する波長成分を透過させる透過帯域を有する光フィルタ部と
   をさらに備え、
   前記合成部は、
   前記偏波多重信号光の波長および前記光フィルタ部を透過した波長成分の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、前記複数の非信号光を合成し、
   前記波長多重部は、
   前記合成部によって合成された前記複数の非信号光と、前記光フィルタ部を透過した波長成分と、前記偏波多重信号光とを合波することによって、前記光増幅部に入力される前記波長多重光を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
7. 入力される伝送対象の波長多重光を増幅する光増幅部の増幅帯域に属する波長のうち偏波多重信号光の波長と異なる波長を有する複数の非信号光各々の偏波面どうしの成す角度が等しくなるように、前記複数の非信号光を合成し、
   合成された前記複数の非信号光と前記偏波多重信号光とを合波することによって、前記光増幅部に入力される前記波長多重光を生成する
   ことを含んだことを特徴とする光伝送方法。

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