JP2016213729A - 光送信装置および光受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信号光に周波数変調にて重畳される信号の伝送性能を向上する。【解決手段】光送信装置６０に、光変調器６０７と、振幅制御回路６１０と、を備える。光変調器６０７は、光源６０６の出力光を、第１の信号の周波数を第２の信号に基づいて制御して得られる駆動信号によって変調する。振幅制御回路６１０は、制御信号に基づいて前記第２の信号の振幅を制御する。【選択図】図１１

Description

本明細書に記載する技術は、光送信装置および光受信装置に関する。

光通信技術の１つに、主信号光に対して主信号とは異なる信号を周波数変調によって重畳する技術がある。例えば、光伝送システムの監視や制御に関わる信号が、主信号光に周波数変調によって重畳されることがある。

特開２０１３−９２３８号公報 特開２０００−３１９００号公報

光伝送システムにおいて、主信号光が波長選択スイッチ（ＷＳＳ）や光増幅器等の光部品を通過すると、光部品の特性に応じて主信号光にパワー変動（「振幅変調（ＡＭ）成分」と称してもよい。）が生じることがある。

主信号光のパワー変動は、主信号光に重畳されている信号（便宜的に「重畳信号」と称してよい。）の雑音成分になり得る。そのため、重畳信号の伝送性能が低下することがある。重畳信号の伝送性能は、重畳信号の受信特性（別言すると、受信品質）に関わる。

１つの側面では、本明細書の記載する技術の目的の１つは、重畳信号の伝送性能を向上することにある。

１つの側面において、光送信装置は、光変調器と、振幅制御回路と、を備えてよい。光変調器は、光源の出力光を、第１の信号の周波数を第２の信号に基づいて制御して得られる駆動信号によって変調してよい。振幅制御回路は、制御信号に基づいて前記第２の信号の振幅を制御してよい。

また、１つの側面において、光受信装置は、第１及び第２のフォトディテクタと、制御信号生成部と、を備えてよい。第１のフォトディテクタは、光送信装置が、第１の信号の周波数を第２の信号に基づいて制御した信号によって変調した信号光を、受信してよい。第２のフォトディテクタは、前記信号光を、光フィルタを介して受信してよい。制御信号生成部は、前記第１及び第２のフォトディテクタの出力信号に基づいて、前記光送信装置が前記第２の信号の振幅制御に用いる制御信号を、生成してよい。

１つの側面として、第２の信号の伝送性能を向上できる。

一実施形態に係る光伝送システムの構成例を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、主信号光に波長パストレース信号を周波数変調にて重畳する例を説明するための図である。 主信号光に周波数変調にて重畳された波長パストレース信号の検出例を説明するための図である。 図１に例示した光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）に着目した構成例を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４に例示した波長選択スイッチ（ＷＳＳ）の透過特性と、周波数変調信号が重畳された主信号光スペクトラムとの関係（オフセットなし）の一例を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４に例示した波長選択スイッチ（ＷＳＳ）の透過特性と、周波数変調信号が重畳された主信号光スペクトラムとの関係（オフセットあり）の一例を示す図である。 図４に例示した光増幅器の利得変動によって主信号光にパワー変動が生じる例を説明するための図である。 一実施形態に係る相殺振幅変調を適用した光伝送システムの構成例を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図８に例示した光伝送システムにおいて主信号光に生じるパワー変動の反転性を説明するための図である。 図８に例示した光伝送システムの動作例を示すフローチャートである。 図８に例示した重畳信号送信部の第１構成例を示すブロック図である。 図８に例示した重畳信号送信部の第１構成例を示すブロック図である。 図１１及び図１２に例示したパストレース信号生成回路が生成するパストレース信号の一例を示す図である。 図１１及び図１２に例示した重畳信号送信部の動作例を示すフローチャートである。 図８に例示した重畳信号送信部の第２構成例を示すブロック図である。 図８に例示した重畳信号送信部の第３構成例を示すブロック図である。 図８に例示した重畳信号検出部の第１構成例を示すブロック図である。 図１７に例示した重畳信号検出部の動作例を示すフローチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図８に例示した重畳信号送信部においてパストレース信号の非送信期間にヘッドコードを送信してよいことを説明するための図である。 図８に例示した重畳信号検出部の第２構成例を示すブロック図である。 図２０に例示した重畳信号検出部の動作例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。また、以下に説明する各種の例示的態様は、適宜に組み合わせて実施しても構わない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

図１は、一実施形態に係る光伝送システムの構成例を示すブロック図である。「光伝送システム」は、「フォトニックネットワーク」と称してもよい。図１に示す光伝送システム１は、例示的に、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）６〜８、波長クロスコネクト（ＷＸＣ）９、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）１０を備えてよい。

なお、「ＷＤＭ」は、「Wavelength Division Multiplex」の略称である。「ＲＯＡＤＭ」は、「Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer」の略称である。「ＷＸＣ」は、「Wavelength Cross Connect」の略称である。「ＷＸＣ」は、フォトニッククロスコネクト（ＰＸＣ：Photonic Cross Connect）と称されてもよい。

ＷＤＭ伝送装置２〜５、ＲＯＡＤＭ６〜８、及び、波長クロスコネクト９は、いずれも、「光伝送装置」の一例である。「光伝送装置」は、「局」あるいは「ノード」と称されてもよい。また、ＮＭＳ１０は、「オペレーティングシステム（ＯＰＳ）１０」と称されてもよい。

ＷＤＭ伝送装置２、３及び５は、それぞれ、光伝送路を介してＲＯＡＤＭ６、７及び８に接続されてよい。「光伝送路」は、光ファイバを用いた「光ファイバ伝送路」であってよい。

ＲＯＡＤＭ６、７及び８は、それぞれ、光伝送路を介して波長クロスコネクト９に接続されてよい。ＷＤＭ伝送装置４は、光伝送路を介して波長クロスコネクト９に接続されてよい。なお、各光伝送路には、１又は複数の光増幅器（光アンプ）が適宜に設けられてよい。

ＷＤＭ伝送装置２〜５は、複数の波長（「チャネル」と称してもよい。）の信号光を含むＷＤＭ信号光を出力光伝送路へ送信してよい。また、ＷＤＭ伝送装置２〜５は、入力光伝送路からＷＤＭ信号光を受信してよい。

ＲＯＡＤＭ６〜８は、入力光伝送路から受信したＷＤＭ信号光に含まれるチャネルの中から指定されたチャネルを出力光伝送路へ通過させてよい。また、ＲＯＡＤＭ６〜８は、入力光伝送路から受信したＷＤＭ信号光に含まれるチャネルのいずれかの信号光を光受信器（Ｒｘ）に分岐してよい。信号光の「分岐」は、「ドロップ」と称してよく、ドロップされた信号光は、「ドロップ光」と称してよい。

ドロップ光は、光受信器にて復調されてクライアントネットワークへ送信されてよい。「クライアントネットワーク」は、「トリビュータリネットワーク」と称されてもよい。クライアントネットワークを伝送される信号は、クライアント信号と称してよい。

クライアントネットワークは、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）やＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）等の同期デジタルネットワークであってもよいし、イーサネット（登録商標）でもよい。

更に、ＲＯＡＤＭ６〜８は、光送信器（Ｔｘ）から受信した信号光を、出力光伝送路へ送信されるＷＤＭ信号光に挿入してよい。ＷＤＭ信号光への信号光の「挿入」は、「アド」と称してよく、ＷＤＭ信号光に「アド」される信号光は、「アド光」と称してよい。「アド光」は、例示的に、光送信器がクライアント信号にて送信光を変調した変調信号光であってよい。

波長クロスコネクト９は、複数の入力ポート及び複数の出力ポートを備え、指定された光パスを実現するように、いずれかの入力ポートにて受信された信号光をいずれかの出力ポートに導く。なお、波長クロスコネクト９は、ＲＯＡＤＭ６〜８と同様に、信号光の分岐や挿入の機能（アド／ドロップ機能）を備えていてもよい。

ＮＭＳ１０は、光伝送システム１において、例えばオペレータから指示される光パスを設定する。例示的に、ＮＭＳ１０は、オペレータから指示される光パスを実現するように、ＷＤＭ伝送装置２〜５、ＲＯＡＤＭ６〜８、及び、波長クロスコネクト９を制御してよい。

図１に示す例では、光伝送システム１には、光パス＃１〜＃４が設定されている。各光パスは、それぞれ点線で表されている。例示的に、光パス＃１は、ＷＤＭ伝送装置２からＲＯＡＤＭ６及び波長クロスコネクト９を介してＷＤＭ伝送装置４へ信号光を伝送できる。

光パス＃２は、例示的に、ＷＤＭ伝送装置２からＲＯＡＤＭ６を介して光受信器１１へ信号光を伝送できる。光パス＃３は、例示的に、ＷＤＭ伝送装置３からＲＯＡＤＭ７を介して光受信器１２へ信号光を伝送できる。

光パス＃４は、光送信器１３からＲＯＡＤＭ７、波長クロスコネクト９、及び、ＲＯＡＤＭ８を介してＷＤＭ伝送装置５へ信号光を伝送できる。なお、光パス＃１〜＃４の一部又は全部は、双方向に信号光が伝送可能であってよい。

上述したフォトニックネットワーク１によれば、例えば、いずれかのＲＯＡＤＭ６〜８にて、ＷＤＭ信号光から所望の波長の信号光をドロップしてクライアントネットワークへ導き、また、任意の波長のクライアント信号をＷＤＭ信号光に挿入できる。また、波長クロスコネクト９は、受信したＷＤＭ信号光を電気信号に変換せずに、光のまま伝送ルートを波長単位に制御することができる。

ところで、ＲＯＡＤＭ６〜８や波長クロスコネクト９を用いたフォトニックネットワーク１では、異なる光パスに同じ波長（別言すると、同じ周波数グリッド）が設定されることがある。光パスの設定は、例示的に、ＮＭＳ１０によって実施されてよい。

例えば図１に示すように、ＮＭＳ１０は、光パス＃１、＃２、＃３及び＃４に対して、それぞれ、波長λ１、λ３、λ１及びλ１を割り当ててよい。これらの波長が手違いなく扱われてスイッチングあるいはルーティングされていることを例えばオペレータが確認したいことがある。

しかし、複数の光パスに対して同じ波長が割り当てられている場合、チャネルのスペクトラムをモニタするだけでは、個々の光パスを識別できない。例えば、波長クロスコネクト９において、同じ波長λ１が割り当てられた異なる光パス＃１及び＃４の光スペクトラムをモニタしても、光パス＃１及び＃４を識別できない。

そこで、ＮＭＳ１０は、各光パスに対して光パスを識別可能な情報を割り当ててよい。光パスを識別可能な情報は、「パス識別子（ＩＤ）」あるいは「ラベル」と称されてもよい。

光パスの送信元に該当する光伝送装置は、光パスへ送信する信号光に、パスＩＤを示す信号を重畳してよい。パスＩＤを示す信号は、「波長パストレース信号」あるいは単に「パストレース信号」と称してもよい。

「パストレース信号」は、光パスの導通性を確認するための信号の一例であると捉えてもよい。「パストレース信号」は、「重畳信号」と称してもよいし、主信号に対する「副信号」と称してもよい。

「重畳信号」あるいは「副信号」は、「監視（ＳＶ：Supervisory）信号」の一例である、と捉えてもよい。なお、信号光に重畳されてよい信号（又は情報）は、パストレース信号に限られない。主信号とは異なる何らかの制御信号や通知信号等が信号光に重畳されてよい。重畳信号は、例示的に、周波数変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）方式にて信号光に重畳されてよい。

ＷＤＭ伝送装置２は、光パス＃１へ送信する波長λ１の信号光に「パスＩＤ＝１」を表す信号をＦＳＫによって重畳してよく、光パス＃２へ送信する波長λ３の信号光に「パスＩＤ＝２」を表す信号をＦＳＫによって重畳してよい。

いずれかの光パスが経由する光伝送装置６〜９には、受信系に、受信した信号光に重畳されているパストレース信号を検出してパスＩＤを検出する重畳信号検出部１４が備えられてよい。

重畳信号検出部１４は、「パストレース信号検出部１４」と言い換えてもよい。パストレース信号がＦＳＫ方式を用いて信号光に重畳される場合、パストレース信号検出部１４は、ＦＳＫ信号検出器の一例である、と捉えてもよい。

なお、パストレース信号検出部１４は、光伝送装置６〜９の一部又は全部に備えられてもよいし、光伝送装置６〜９のいずれか１つに対して複数の重畳信号検出部１４が備えられてもよい。

また、重畳信号検出部１４は、光伝送装置６〜９に内蔵されていてもよいし、光伝送装置６〜９に着脱可能に接続されてもよい。パストレース信号検出部１４は、ＷＤＭ伝送装置２〜５に備えられても構わない。

図２（Ａ）は、主信号に周波数変調（ＦＳＫ）信号を重畳することが可能な光送信器２１の一例を示すブロック図である。光送信器２１は、図１に例示したＷＤＭ伝送装置２〜５のいずれかに備えられていてよい。また、光送信器２１は、図１に例示した光送信器１３に該当してよい。

図２（Ａ）に例示するように、光送信器２１は、電気信号である主信号を、パストレース信号に従ってＦＳＫすることで、主信号に、パストレース信号をＦＳＫ信号として重畳できる。

パストレース信号は、主信号よりも低速なトーン信号やコード信号であってよい。例示的に、パストレース信号は、正弦波信号であってよい。

ＦＳＫ信号の重畳によって、図２（Ｂ）に例示するように、光送信器２の出力光スペクトラムが、時間変化に応じて周波数軸方向に変動（「周波数シフト」と称してもよい。）する。

重畳信号検出部１４において、周波数シフトの時間変動を検出することで、主信号に重畳されているパストレース信号を検出できる。

周波数シフトの時間変動は、後述するように、光フィルタを用いて周波数軸方向の変動を光パワーの変化に変換することで検出できる。

光パス毎に異なる周波数成分のパストレース信号を主信号に重畳することで、個々の光パスを同じ波長が割り当てられていても識別することが可能となる。

図３に、重畳信号検出部１４の構成例を示す。図３に示す重畳信号検出部１４は、例示的に、光フィルタ１４１と、ＰＤ（フォトディテクタ又はフォトダイオード）１４２と、パストレース信号識別回路１４３と、を備えてよい。

ＰＤ１４２は、光フィルタ１４１を通過して受光される光パワーに応じた光電流を出力する。

ここで、ＦＳＫ信号が重畳されたＷＤＭ信号光を光フィルタ１４１に通してＰＤ１４２で受光すると、ＰＤ１４２から出力される光電流に、重畳信号の周波数に応じたパワー変動が生じる。

例えば、光送信器２１が送信するキャリア光の中心周波数を「ｆ_０」で表し、２値のＦＳＫ信号の一方の値に「＋Δｆ」を割り当て、２値の他方の値に「−Δｆ」を割り当てると仮定する。

この場合、ＦＳＫ信号が重畳された主信号光スペクトラムは、中心周波数ｆ_０を中心に周期的に「＋Δｆ」と「−Δｆ」との間を周波数シフトする。周波数シフト量「Δｆ」は、キャリア光の周波数よりも十分に低くてよい。例えば、５０ＧＨｚや１００ＧＨｚの周波数グリッドにチャネルが配置されるＷＤＭ信号光に対して、「Δｆ」は、１ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度であってよい。

一方、重畳信号検出部１４において、光フィルタ１４１は、図３に例示するように、その透過中心周波数が、キャリア光の中心周波数ｆ_０からオフセットした周波数に設定されてよい。

また、光フィルタ１４１の透過帯域幅は、主信号光スペクトラムを部分的に透過する帯域幅に設定されてよく、例示的に、主信号光スペクトラム全体の帯域幅の半分よりも狭い帯域幅に設定されてよい。

以上のフィルタ特性の設定によると、光フィルタ１４１を透過する光パワーに、主信号光スペクトラムが「＋Δｆ」だけ周波数シフトした時と「−Δｆ」だけ周波数シフトした時とで相違が生じる。

したがって、ＰＤ１４２の出力光電流に、重畳信号の周波数に応じたパワーの変化が現われる。別言すると、周波数シフトの時間変化がパワー変化に変換される。

したがって、ＰＤ１４２の出力光電流には、重畳信号の周波数成分に応じた信号波形が含まれる。

ＷＤＭ信号光に複数の重畳信号が重畳されていれば、ＰＤ１４２の出力光電流には、複数の重畳信号の周波数成分に応じた複数の信号波形が含まれ得る。

パストレース信号識別回路１４３は、ＰＤ１４２の出力光電流のパワー変動を識別することで、受信ＷＤＭ信号光に重畳されている光パストレース信号を識別できる。

次に、図４に、ＲＯＡＤＭ３０のアド機能及びドロップ機能に着目した構成例を示す。図４に例示するＲＯＡＤＭ３０は、図１に例示したＲＯＡＤＭ６〜８のいずれかであってよい。

図４に例示するように、ＲＯＡＤＭ３０は、ドロップ機能の一例として、光スプリッタ（ＳＰＬ）３１と、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）３２と、を備えてよい。光スプリッタ３１にて、受信ＷＤＭ信号光が分岐されてＷＳＳ３２に入力され、ＷＳＳ３２にて光受信器Ｒｘに導く波長の信号光が選択される。

なお、光スプリッタ３１の前段には、受信ＷＤＭ信号光を増幅する光増幅器（光アンプ）３３が適宜に設けられてよい。光増幅器３３は、プリアンプ３３又は受信アンプ３３と言い換えてもよい。また、ＷＳＳ３２の後段にも、光アンプ３４が適宜に設けられてよい。光アンプ３４は、ＷＳＳ３２で選択された波長のドロップ光を増幅する。

また、ＲＯＡＤＭ３０は、アド機能の一例として、光スプリッタ３５とＷＳＳ３６とを備えてよい。光送信器Ｔｘによって送信されたアド光が、光スプリッタ３５を通じてＷＳＳ３６に導かれ、ＷＳＳ３６にて、光スプリッタ３１を通過したＷＤＭ信号光に含まれる波長と共に選択出力されることで、ＷＤＭ信号光にアド光が挿入される。

なお、光スプリッタ３５の前段には、アド光を増幅する光アンプ３７が適宜に設けられてよい。また、ＷＳＳ３６の後段にも、光アンプ３８が適宜に設けられてよい。光アンプ３８は、ポストアンプ３８又は送信アンプ３８と言い換えてもよい。

上述のごとくＲＯＡＤＭ３０のドロップ機能やアド機能に、ＷＳＳ（３２又は３６）が用いられると、ＷＳＳが有する透過特性（「ＷＳＳ透過特性」と称してよい。）によって、主信号光にパワー変動が生じることがある。

例えば、主信号光に２値のＦＳＫ信号が重畳されている場合、主信号光には、パターン＃１と、パターン＃２と、の２つのパターンの周波数成分が含まれる。

ここで、図５（Ａ）に例示するように、ＷＳＳ透過特性の中心周波数と、ＦＳＫ信号が重畳された主信号光の中心周波数と、の間にオフセットが無いと仮定する。

この場合、図５（Ａ）において実線及び点線で示すように、主信号光スペクトラムが重畳信号の周波数成分に応じて周波数軸方向に変動しても、当該変動は、ＷＳＳ透過特性の中心周波数を中心とした対象な変動になる。

そのため、重畳信号の２値のパターン＃１とパターン＃２とで、ＷＳＳを透過する主信号光のパワー（便宜的に「ＷＳＳ透過光パワー」と称してよい。）は変化しないか、変化しても無視できるレベルである。

例えば、図５（Ｂ）において、実線斜線で示す領域の面積Ｓ１が、例えば、パターン＃１に対応するＷＳＳ透過光パワーに相当し、点線斜線で示す領域の面積Ｓ２が、他方のパターン＃２に対応するＷＳＳ透過光パワーに相当する。

面積Ｓ１と面積Ｓ２とは、主信号光スペクトラムが重畳信号の周波数成分に応じて周波数軸方向に変動しても、ＷＳＳ透過特性の中心周波数を中心とした対象な変動であるため、変わらない。したがって、パターン＃１とパターン＃２とで、ＷＳＳ透過光パワーに実質的な変化は無い。

これに対して、図６（Ａ）に例示するように、ＷＳＳ透過特性の中心周波数と、ＦＳＫ信号が重畳された主信号光の中心周波数と、の間にオフセットが有ると、図６（Ｂ）に例示するように、面積Ｓ１と面積Ｓ２とに相違が生じる。

したがって、パターン＃１とパターン＃２とでＷＳＳ透過光パワーに変動が生じる。その結果、主信号光にパワー変動が生じる。主信号光のパワー変動が生じることは、別言すると、主信号光に振幅変調（ＡＭ）成分が現われることを意味する。主信号光のパワー変動（ＡＭ成分）は、重畳信号に対する雑音（ノイズ）になる。

また、主信号光のパワー変動は、例示的に、光伝送路に設けられた光増幅器において相互利得変調に起因した利得変動が生じることでも生じ得る。

例えば図７に示すように、光増幅器５０の入力光パワーに変動（ΣΔＰ）が生じると、当該パワー変動に応じて光増幅器５０に利得変動（ΔＧ）が発生する。当該利得変動に応じて主信号光にパワー変動が生じ、当該パワー変動が、重畳信号に対するノイズになる。

そこで、以下に説明する実施形態では、主信号光に生じたパワー変動（ＡＭ成分）を受信側で検出して、検出したパワー変動が相殺又は低減されるように、送信側で主信号光に重畳されるＦＳＫ信号の振幅を制御する。当該振幅の制御は、便宜的に、「相殺振幅変調」と称してもよい。

図８に、「相殺振幅変調」を適用した光伝送システム１の構成例を示す。図８に示す光伝送システム１は、例示的に、ＷＤＭ光伝送システムであってよく、複数のノード３０と、光増幅器５０と、重畳信号送信部６０と、重畳信号検出部７０と、制御信号送信部８０と、制御信号受信部９０と、を備えてよい。

ノード３０のそれぞれは、既述のＮＭＳ１０によって集中的に管理、制御されてよい。重畳信号送信部６０は、光送信器又は光送信装置の一例であると捉えてよい。重畳信号検出部７０は、光受信器又は光受信装置の一例であると捉えてよい。重畳信号検出部７０は、図１に例示した重畳信号検出部１４のいずれかに相当してよい。

ノード３０間は、光伝送路４０によって接続されてよい。いずれかのノード３０の光伝送路４０に、１又は複数の光増幅器５０が備えられてよい。光伝送路４０へ送信されるＷＤＭ信号光は、波長多重部２０によって生成されてよい。

波長多重部２０にて波長多重される主信号光に、パストレース信号が重畳信号送信部６０にてＦＳＫによって重畳されてよい。なお、波長多重部２０は、ＷＤＭ信号光の送信元であるノード３０に含まれてよい。ＷＤＭ信号光の送信元であるノード３０は、便宜的に、「送信ノード３０」と称してよい。

送信ノード３０に、重畳信号送信部６０及び制御信号受信部９０が備えられてよい。一方、重畳信号検出部７０及び制御信号送信部８０は、受信ノード３０に備えられてよい。受信ノード３０は、ＷＤＭ信号光に含まれる波長のいずれかを受信するノード３０に相当する。

ノード３０のそれぞれは、図４に例示した構成を有していてよい。図８には、便宜的に、図４に例示したアド機能を成すＷＳＳ３６が図示されている。ＷＳＳ３６は、ノード３０内において、主信号光が伝送される光経路に設けられたＷＳＳの一例である。

重畳信号送信部６０は、例示的に、パストレース信号をＦＳＫ方式によって主信号光に重畳してよい。また、重畳信号送信部６０は、例示的に、主信号に重畳するパストレース信号の振幅を制御してよい。

当該振幅の制御は、例示的に、重畳信号検出部７０において検出される、主信号光のパワー変動が相殺又は低減されるように実施されてよい。主信号光のパワー変動は、既述のように、主信号光が１又は複数のＷＳＳ３６や光増幅器５０を通過することによって生じ得る。

主信号光のパワー変動が相殺又は低減されるように、重畳信号送信部６０で主信号光に重畳されるパストレース信号の振幅が、制御信号によって制御されてよい。当該制御は、「フィードバック制御」と称してもよい。

制御信号は、例示的に、制御信号送信部８０にて生成されて制御信号受信部９０へ送信（フィードバック）されてよい。制御信号には、重畳信号検出部７０で検出された情報、あるいは、検出された情報を基に生成された情報が含まれてよい。当該情報は、「フィードバック情報」と称してもよい。制御信号（フィードバック情報）の一例については後述する。

制御信号送信部８０から制御信号受信部９０へ制御信号が伝送される通信路は、光学的な通信路でもよいし電気的な通信路でもよい。例示的に、重畳信号検出部７０が備えられたノード３０から重畳信号送信部６０が備えられたノード３０に向かう方向に光を伝送する光伝送路であってよい。

例えば、制御信号送信部８０は、当該光伝送路へ光を送信する光送信器であってよく、制御信号受信部９０は、当該光伝送路から光を受信する光受信器であってよい。

制御信号送信部８０としての光送信器は、重畳信号送信部６０と同様に、主信号光に制御信号をＦＳＫにて重畳してよい。制御信号受信部９０としての光受信器は、重畳信号検出部７０と同様に、主信号光にＦＳＫにて重畳された制御信号を検出してよい。

また、制御信号が伝送される通信路は、ＮＭＳ１０を経由する通信路であってもよい。例えば、制御信号送信部８０は、ＮＭＳ１０宛に制御信号を送信してよい。制御信号受信部９０は、ＮＭＳ１０から制御信号を受信してよい。

次に、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照して、主信号光に生じ得るパワー変動の反転性について説明する。

図９（Ａ）は、例示的に、ＷＳＳ透過帯域の中心周波数が、主信号光スペクトラムの中心周波数に対して高周波数側にオフセットしている場合に、主信号光に生じるパワー変動の一例を示す。

図９（Ａ）の左側に例示するように、ＷＳＳ透過帯域の中心周波数が高周波数側にオフセットした状態で、主信号光スペクトラムがＦＳＫの重畳信号に応じて周波数軸方向に変動すると、図９（Ａ）の右側に例示するようなパワー変動（ΔＰ）が主信号光に生じる。

例えば、或るタイミングｔ１において主信号光スペクトラムが高周波数側に「＋Δｆ」だけシフトすると、当該シフトに応じてＷＳＳ透過帯域を透過する光パワーが増加する。

一方、その後のタイミングｔ２（ｔ２＞ｔ１）において、主信号光スペクトラムが低周波数側に「−Δｆ」だけシフトすると、当該シフトに応じてＷＳＳ透過帯域を透過する光パワーが減少する。このような主信号光パワーの「増加」及び「減少」をそれぞれ「１」及び「０」で表すと、図９（Ａ）の右側に例示するように、ＦＳＫの重畳信号に応じたパワー変動が主信号光に現われる。

これに対し、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の場合とは逆に、ＷＳＳ透過帯域の中心周波数が、主信号光スペクトラムの中心周波数に対して低周波数側にオフセットしている場合に、主信号光に生じるパワー変動の一例を示す。

図９（Ｂ）の左側に例示するように、ＷＳＳ透過帯域の中心周波数が低周波数側にオフセットした状態で、主信号光スペクトラムがＦＳＫの重畳信号に応じて周波数軸方向に変動すると、図９（Ｂ）の右側に例示するようなパワー変動が主信号光に生じる。

例えば、或るタイミングｔ１において主信号光スペクトラムが高周波数側に「＋Δｆ」だけシフトすると、図９（Ａ）の場合とは逆に、当該シフトに応じてＷＳＳ透過帯域を透過する光パワーが減少する。

一方、その後のタイミングｔ２において、主信号光スペクトラムが低周波数側に「−Δｆ」だけシフトすると、図９（Ａ）の場合とは逆に、当該シフトに応じてＷＳＳ透過帯域を透過する光パワーが増加する。

つまり、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）の比較から容易に理解できるように、ＷＳＳ透過帯域の中心周波数の、主信号光スペクトラムの中心周波数に対するオフセット方向が逆方向になると、主信号光に現われるパワー変動が反転する。

したがって、主信号光のパワー変動がＦＳＫの重畳信号に対して「反転」しているか、あるいは「非反転」であるかを検出することで、ＷＳＳ透過帯域の中心周波数のオフセット方向を検出できる。例示的に、「非反転」を「正（＋）」で示し、「反転」を「負（−）」で示してよい。

「非反転」及び「反転」を示す符号（「論理値」と称してもよい。）が、制御信号送信部８０から制御信号受信部９０へ送信される制御信号に含められてよい。また、論理値と共に、主信号光のパワー変動量（ΔＰ）を示す情報が、制御信号に含められてよい。パワー変動量を示す情報は、例示的に、主信号光の平均パワー（Ｐａｖｅ）に対するパワー変動量（ΔＰ）の比（ΔＰ／Ｐａｖｅ）で表されてよい。

制御信号受信部９０は、制御信号送信部８０から、上述した論理値と、パワー変動量を示す情報と、を含む制御信号を受信すると、当該制御信号を重畳信号送信部６０に与える。

重畳信号送信部６０は、受信した制御信号に基づいて、重畳信号検出部７０にて検出されているパワー変動量が相殺又は低減されるように、主信号光にＦＳＫで重畳するパストレース信号の波形を制御する。

パストレース信号の波形制御は、例示的に、パストレース信号の振幅の制御であってよい。振幅の制御には、上述した論理値に応じて振幅の正負を反転する制御が含まれてよい。

主信号光にＦＳＫにて重畳されるパストレース信号の振幅が制御されることで、結果的に、主信号光の周波数と振幅とが制御される。

したがって、重畳信号送信部６０は、重畳信号検出部７０にて検出されているパワー変動量が相殺又は低減されるように、送信する主信号光の周波数（又は位相）と振幅とを制御する、と捉えてよい。

例えば、オフセット方向を示す論理値が負（「反転」）であれば、パストレース信号の位相が反転され、且つ、主信号光のパワー変動量が相殺又は低減されるようにパストレース信号の振幅が制御される。

オフセット方向を示す論理値が正（「非反転」）であれば、パストレース信号の波形（位相）は反転されずに、主信号光のパワー変動量が相殺又は低減されるようにパストレース信号の振幅が制御される。

このように、重畳信号送信部６０は、パストレース信号に基づく周波数変調と、パストレース信号と制御信号とに基づく相殺振幅変調と、を、送信する主信号光に対して施す。

なお、制御信号は、主信号光のパワー変動量が閾値を超えている場合に限って、制御信号送信部８０から制御信号受信部９０へ送信される設定にしてもよい。

図１０に、図８に例示したＷＤＭ光伝送システム１の動作例をフローチャートにて示す。

図１０に例示するように、重畳信号送信部６０は、パストレース信号を生成する（処理Ｐ１１）。重畳信号送信部６０は、制御信号受信部９０から制御信号が受信されていなければ（処理Ｐ１２でＮｏの場合）、パストレース信号を主信号光に重畳して送信してよい（処理Ｐ１５）。

制御信号受信部９０から制御信号が受信されていれば（処理Ｐ１２でＹｅｓの場合）、重畳信号送信部６０は、当該制御信号に基づいて、既述のとおり、パストレース信号の位相の反転又は非反転と、振幅と、を制御する（処理Ｐ１３及びＰ１４）。

このように制御信号に応じて位相の反転又は非反転と振幅とが制御されたパストレース信号が、主信号光に重畳されて送信される（処理Ｐ１５）。これにより、パストレース信号が重畳された主信号光のパワー変動が相殺又は低減される。

処理Ｐ１６で重畳信号検出部７０によって、主信号光のパワー変動量が閾値以下である（Ｎｏ）と判定されるまで、重畳信号送信部６０において、主信号光に重畳されるパストレース信号の位相と振幅とが制御される。別言すると、制御信号に基づく「相殺振幅変調」が実施される。

重畳信号検出部７０では、受信した主信号光のパワー変動量（ＡＭ成分）を検出し、当該パワー変動量が閾値を超えているか否かを判定する（処理Ｐ１６）。

主信号光のパワー変動量が閾値を超えていれば（処理Ｐ１６でＹｅｓの場合）、重畳信号検出部７０は、既述の「非反転」又は「反転」を示す論理値を判定する（処理Ｐ１７）。判定した論理値は、例示的に、パワー変動量と共に、制御信号送信部８０に与えられる。

制御信号送信部８０は、論理値とパワー変動量を示す情報とを含む制御信号を生成して、制御信号受信部９０へ送信（フィードバック）する（処理Ｐ１８）。制御信号受信部９０は、制御信号送信部８０から受信した制御信号を、重畳信号送信部６０に与える。

重畳信号送信部６０は、制御信号が受信されなくなるまで（処理Ｐ１２でＮｏと判定されるまで）、「相殺振幅変調」を実施して主信号光を送信する（処理Ｐ１３〜Ｐ１５）。

主信号光のパワー変動量が閾値以下に収束すれば（処理Ｐ１６でＮｏの場合）、制御信号に基づく「相殺振幅変調」のフィードバック制御が終了する。

なお、パストレース信号は、常に送信されている必要は無く、送信されない期間があってよい。パストレース信号の非送信期間では、後述するように、特定のパターンやコードを有するプローブ信号が主信号光に重畳されてよい。

あるいは、主信号光の送信に先行して、プローブ信号によって送信光が変調されたプローブ信号光が単独で、重畳信号送信部６０から送信されてもよい。主信号光の送信に先行してプローブ信号光が送信される期間も、パストレース信号の非送信期間の一例である。

プローブ信号は、後述するように、重畳信号検出部７０において、既述の「非反転」及び「反転」を示す論理値の判定（「検出」と称してもよい。）に用いられてよい。

（重畳信号送信部６０の第１構成例）
図１１及び図１２に、上述した重畳信号送信部６０の構成例を示す。図１１に示すように、重畳信号送信部６０は、例示的に、マッパ６０１、位相回転回路６０２、及び、加算器６０３、デジタル−アナログ変換機（ＤＡＣ）６０４、ドライバ６０５、光源６０６、及び、光変調器６０７を備えてよい。また、重畳信号送信部６０は、パストレース信号生成回路６０８、周波数制御回路６０９、及び、振幅制御回路６１０を備えてよい。

マッパ６０１は、送信する主信号データ（例示的に、バイナリデータ）を変調方式に応じた送信シンボルにマッピングする。

送信シンボルは、複素平面において同相（Ｉ）成分及び直交（Ｑ）成分により表象される。変調方式は、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）でもよいし、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）でもよい。

位相回転回路６０２は、例示的に、周波数制御回路６０９の制御に応じて送信シンボルの位相を回転する。位相回転（別言すると、周波数）がパストレース信号に応じて制御されることで、送信シンボルがパストレース信号に応じて周波数変調される。

主信号データは、第１の信号の一例であり、パストレース信号は、第２の信号の一例であり、上述のごとく、第１の信号の周波数が、周波数制御回路６０９及び位相回転回路６０２によって、第２の信号に基づいて制御される。

加算器６０３は、位相回転された送信シンボルの振幅値に振幅制御回路６１０からの振幅制御値を加算することで、送信シンボルの振幅を制御する。別言すると、振幅制御回路６１０によって送信シンボルが振幅変調される。

ＤＡＣ６０４は、送信デジタル信号の一例である送信シンボルをアナログ信号に変換する。

ドライバ６０５は、ＤＡＣ６０４の出力アナログ信号を基に光変調器６０７を駆動するのに適切な駆動信号を生成する。ドライバ６０５は、例えば、ＤＡＣ６０の出力アナログ信号を適切な駆動電圧に増幅する電気増幅器であってよい。

光源６０６は、送信光を出力する。光源６０６には、半導体レーザダイオード（ＬＤ）を適用してよい。ＬＤの発光波長は、固定でもよいし可変でもよい。発光波長が可変のＬＤは、「チューナブルＬＤ」と称してよい。

光変調器６０７は、ドライバ６０５から与えられる駆動信号に応じて、光源６０６の出力光を変調する。

パストレース信号生成回路６０８は、パストレース信号ｍ（ｔ）を生成する（図１４の処理Ｐ２１）。パストレース信号ｍ（ｔ）は、例示的に、図１３に示すように、時間（ｔ）の変化に応じて「＋１」及び「−１」のいずれかをとるコード信号であってよい。別言すると、ｍ（ｔ）は、時間変化に応じて「−１〜＋１」の範囲の値をとる時間関数である。

なお、パストレース信号生成回路６０８は、パストレース信号に限らず、その他の特定のパターンやコードに応じた波形を有する信号を生成可能であってよい（以下、同様）。そのため、パストレース信号生成回路６０８は、波形生成器６０８と称してもよい。

特定のパターンやコードに応じた波形を有する信号は、プローブ信号であってよい。パストレース信号生成回路６０８が、パストレース信号及び他の特定の波形を有する信号のいずれを生成するかは、例示的に、ＮＭＳ１０によって制御されてよい。

周波数制御回路６０９は、位相回転回路６０２での位相回転をパストレース信号ｍ（ｔ）に応じて制御する。例えば図１２に示すように、周波数制御回路６０９は、ｅｘｐ（２πｊΔｆ（ｔ）・ｍ（ｔ））で表される位相回転量を送信シンボルに与える。なお、Δｆ（ｔ）は、主信号光にＦＳＫにて重畳されるパストレース信号の最大周波数偏移（Maximum frequency deviation）を表す。

振幅制御回路６１０は、制御信号受信部９０から与えられる制御信号に応じた振幅制御値を加算器６０３に与えることで、送信シンボルの振幅を制御する。例えば図１２に示すように、振幅制御回路６１０は、「１±Ｉ・ｍ（ｔ）」で表される振幅制御値を送信シンボルに与える。

「Ｉ」は、「±２Ｉ＝±ΔＰ／Ｐａｖｅ」を満たす振幅値を表し、例示的に、「ΔＰ／Ｐａｖｅ」の符号（正負）が「非反転」（＋１）か「反転」（−１）かを示す論理値に相当する。したがって、振幅制御回路６１０は、制御信号に応じて、パストレース信号ｍ（ｔ）の「非反転」及び「反転」と、振幅値と、を制御する。

なお、図１２では、乗算器６０３Ａによって、位相回転量「ｅｘｐ（２πｊΔｆ（ｔ）・ｍ（ｔ））」と、振幅制御値「１±Ｉ・ｍ（ｔ）」と、が送信シンボルに乗じられている。図１２の構成例は、送信シンボルの位相及び振幅の制御が、加算器６０３に代替して、１つの乗算器６０３Ａによって等価的に実現されてよいことを示す。

送信シンボルに位相回転量「ｅｘｐ（２πｊΔｆ（ｔ）・ｍ（ｔ））」が乗じられることで、主信号である送信シンボルにパストレース信号が重畳される（図１４の処理Ｐ２２及びＰ２５）。また、送信シンボルに「非反転」又は「反転」に応じた振幅制御値「１±Ｉ・ｍ（ｔ）」が乗じられることで、送信シンボルの位相の「反転」の有無と振幅とが制御される（図１４の処理Ｐ２３〜Ｐ２５）。

なお、光変調器６０７は、パストレース信号ｍ（ｔ）に代えて、プローブ信号によって駆動されてもよい。例えば、パストレース信号ｍ（ｔ）の非送信期間に、光変調器６０７をプローブ信号によって駆動することで、プローブ信号を主信号光に重畳して（あるいは、プローブ信号光単独で）送信することが可能である。

パストレース信号の位相と振幅とが、それぞれ、位相回転回路６０２と振幅制御回路６１０とで制御されるから、重畳信号送信部６０において、波形生成器６０８は１台備えられていれば足りる。

また、このように位相と振幅とを制御されたパストレース信号が、光変調器６０７の駆動信号に用いられるから、１台の光変調器６０７にて、主信号光に対するパストレース信号の重畳と、相殺振幅変調と、を実施できる。

したがって、重畳信号送信部６０の規模やコストの低減化を図ることができる。

（重畳信号送信部６０の第２構成例）
図１５は、上述した重畳信号送信部６０の第２構成例を示すブロック図である。図１５に示す重畳信号送信部６０は、例示的に、パストレース信号生成回路６０８、ＦＳＫ光源６１１、光変調器６１２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１３、ＤＡＣ６１４、加算器６１５、及び、ＤＡＣ６１６を備えてよい。

図１５の第２構成例では、パストレース信号生成回路６０８で生成されたパストレース信号をＤＡＣ６１４でアナログ信号に変換した信号にてＦＳＫ光源６１１が駆動される。これにより、ＦＳＫ光源６１１の出力光が、パストレース信号に従ってダイレクトに周波数変調される。

ＦＳＫ光源６１１から出力された周波数変調光は、光変調器６１２に入力される。光変調器６１２には、主信号データをＤＡＣ６１６でアナログ信号に変換した信号が駆動信号として与えられる。

したがって、光変調器６１２は、周波数変調光を、主信号データに応じた駆動信号によって更に変調する。これにより、光変調器６１２から、パストレース信号がＦＳＫによって重畳された主信号光が出力される。

「相殺振幅変調」は、例示的に、ＤＳＰ６１３及び加算器６１５によって実施されてよい。例えば、制御信号受信部９０で受信された制御信号に従って、ＤＳＰ６１３が、パストレース信号の振幅制御値を生成する。

生成された振幅制御値は、加算器６１５にて、光変調器６１２の駆動信号に用いられる主信号データに加算される。振幅制御値が加算された駆動信号にて光変調器６１２が駆動されることで、パストレース信号と制御信号とに基づく「相殺振幅変調」が光変調器６１２によって実施される。

このように、相殺振幅変調は、ＤＳＰ６１３によるデジタル信号処理を用いて実施することもできる。

（重畳信号送信部６０の第３構成例）
図１６は、上述した重畳信号送信部６０の第３構成例を示すブロック図である。図１６に示す重畳信号送信部６０は、例示的に、パストレース信号生成回路６０８、ＦＳＫ光源６１１、光変調器６１２、振幅変調器６１７、及び、利得・位相可変増幅回路６１８を備えてよい。

利得・位相可変増幅器６１８は、入力信号（例えば、パストレース信号）の増幅利得と位相とを制御信号に応じて調整可能な増幅回路の一例である。

図１６の第３構成例では、「相殺振幅変調」が、例示的に、振幅変調器６１７、及び、利得・位相可変増幅回路６１８によって実施される。

例えば、制御信号受信部９０で受信された制御信号に含まれる、パワー変動量を示す情報に従って、利得・位相可変増幅回路６１８の利得が制御されて、パストレース信号の振幅が制御される。

また、制御信号受信部９０で受信された制御信号に含まれる、「反転」か「非反転」かを示す論理値に従って、利得・位相可変増幅回路６１８の出力位相の反転及び非反転が制御されて、パストレース信号波形の反転及び非反転が制御される。

利得・位相可変増幅回路６１８の出力信号を駆動信号に用いて振幅変調器６１７が駆動されることで、光変調器６１２の出力光が更に変調される。光変調器６１２は、図１５の第２構成例と同様に、パストレース信号にて駆動されたＦＳＫ光源６１１の出力光である周波数変調光を、主信号データに応じた駆動信号にて更に変調する。

したがって、振幅変調器６１７は、光変調器６１２から出力される、パストレース信号が重畳された主信号光に対して、利得・位相可変増幅回路６１８によってパストレース信号の波形を制御した信号を駆動信号に用いて「相殺振幅変調」を施す。

（重畳信号検出部７０の第１構成例）
図１７は、上述した重畳信号検出部７０の第１構成例を示すブロック図である。図１７に示す重畳信号検出部７０は、例示的に、１×２光カプラ７０１、波長可変フィルタ７０２、ＰＤ７０３及び７０４、ミキサ７０５、論理値判定部７０６、パワー変動量測定部７０７、及び、制御信号生成部７０８を備えてよい。「ＰＤ」は、フォトディテクタ又はフォトダイオードの略称である。

１×２光カプラ７０１は、ＷＳＳ３６を透過した主信号光を２分岐して２つの出力ポート＃１及び＃２に分岐光を出力する。

第１出力ポート＃１から出力された光は一方の第１のＰＤ７０３に導かれ、第２出力ポート＃２から出力された光は波長可変フィルタ７０２に導かれる。

第１のＰＤ７０３は、１×２光カプラ７０１の第１出力ポート＃１から出力された光を受光し、その受光パワーに応じた振幅を有する電気信号を出力する（図１８の処理Ｐ３１）。

第１のＰＤ７０３は、主信号光を、波長可変フィルタ７０２を介さずに（別言すると、バイパスして）受信する。

第１のＰＤ７０３から出力される電気信号には、主信号光がＷＳＳ３６や光増幅器５０を通過することで生じたパワー変動成分（ＡＭ成分）が現われる。

波長可変フィルタ７０２は、１×２光カプラ７０１の第２出力ポート＃２から出力された光を部分的にフィルタリングする。

波長可変フィルタ７０２は、図３に例示した光フィルタ１４１に相当してよく、光フィルタ１４１と同様に透過中心周波数及び透過帯域幅が設定されてよい。

例えば、波長可変フィルタ７０２の透過中心周波数は、キャリア光の中心周波数ｆ_０からずれた周波数に設定されてよい。また、波長可変フィルタ７０２の透過帯域幅は、主信号光スペクトラムの帯域幅の半分よりも狭い帯域幅に設定されてよい。

このようなフィルタ設定によって、図３にて既述のとおり、受信した主信号光のスペクトラムを、当該主信号光にＦＳＫで重畳されているパストレース信号に応じた光パワー変動に変換できる。波長可変フィルタ７０２を透過した光は、第２のＰＤ７０４に導かれる。

なお、波長可変フィルタ７０２は、光フィルタの一例である。波長可変フィルタ７０２の透過中心周波数を可変（「スイープ」と称してもよい。）することで、ＷＤＭ信号光に含まれる波長単位にパストレース信号の検出を行なうことができる。

第２のＰＤ７０４は、波長可変フィルタ７０２を透過した光を受光し、その受光パワーに応じた振幅を有する電気信号を出力する（図１８の処理Ｐ３１）。

別言すると、第２のＰＤ７０４は、主信号光を、波長可変フィルタ７０２を介して受信し、受信した光のパワーに応じた信号を出力する。第２のＰＤ７０４から出力される電気信号は、パストレース信号の振幅成分を含む信号である。

なお、１×２光カプラ７０１の第１出力ポート＃１からＰＤ７０３に至る光経路には、可変光減衰器（ＶＯＡ）７０９が適宜に設けられてよい。ＶＯＡ７０９によって、第１のＰＤ７０３への入力光レベルが調整されてよい。

また、波長可変フィルタ７０２から第２のＰＤ７０４に至る光経路にも、ＶＯＡ７１０が適宜に設けられてよい。ＶＯＡ７１０によって、第２のＰＤ７０４への入力光レベルが調整されてよい。

ＶＯＡ７０９及び７１０の減衰量（「ＶＯＡロス」と称してもよい。）は、ＰＤ７０３及びＰＤ７０４への入力光レベルが、ＰＤ７０３及び７０４の受信可能レンジに収まるように制御されてよい。

ＶＯＡロスは、重畳信号検出部１７に内蔵された制御部、あるいは、当該重畳信号検出部１７が備えられたノード３０に内蔵された制御部によって制御されてもよいし、ＮＭＳ１０によって制御されてもよい。なお、図１７において制御部の図示は省略している。

ミキサ７０５は、各ＰＤ７０３及び７０４の出力電気信号をミキシングする。ミキシングは、乗算であってよい。

パワー変動量測定部７０７は、第１のＰＤ７０３の出力電気信号のパワー変動量を測定する（図１８の処理Ｐ３２）。第１のＰＤ７０３の出力電気信号のパワー変動量は、主信号光のパワー変動量を示す。したがって、パワー変動測定部７０７は、第１のＰＤ７０３の出力信号に基づいて信号光のパワー変動量を検出する第１検出回路の一例である、と捉えてよい。

論理値判定部７０６は、ミキサ７０３の出力電気信号を基に、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）にて既述のとおり、主信号光のＡＭ成分がＦＳＫで重畳されているパストレース信号の振幅成分に対して「反転」又は「非反転」であるかを判定する（図１８の処理Ｐ３２）。

論理値判定部７０６は、ＰＤ７０３及び７０４の出力信号に基づいて、主信号光のパワー変動に対してパストレース信号が反転しているか非反転であるかを示す符号を検出する第２検出回路の一例である、と捉えてよい。

制御信号生成部７０８は、論理値判定部７０６で判定された論理値と、パワー変動量測定部７０７で測定されたパワー変動量を示す情報と、を含む制御信号を生成する。生成された制御信号は、制御信号送信部８０に出力されて、制御信号送信部８０から制御信号受信部９０へ送信（フィードバック）される（図１８の処理Ｐ３３）。

論理値判定部７０６、パワー変動量測定部７０７及び制御信号生成部７０８によって、重畳信号送信部６０がパストレース信号の振幅制御に用いる制御信号を、確実に生成することができる。

（重畳信号検出部７０の第２構成例）
既述のように、パストレース信号の非送信期間が存在する場合、当該期間において、プローブ信号を重畳した主信号光、あるいは、プローブ信号によって送信光を変調したプローブ信号光が単独で重畳信号送信部６０から送信されてよい。

例えば、図１９（Ａ）に示すように、パストレース信号が送信されない期間Ｔ１，Ｔ２及びＴ３が存在する場合、図１９（Ｂ）に示すように、当該期間Ｔ１，Ｔ２及びＴ３のいずれかにおいて、プローブ信号が送信されてよい。

プローブ信号には、特定のパターンやコードを用いてよい。例えば、８ビットの補数で「反転」及び「非反転」を表せるコードをプローブ信号に用いてよい。主信号光の送信に先行して送信されるプローブ信号のコードは、「ヘッドコード」と称してもよい。

例示的に、「００１１１１００」のヘッドコードで「非反転」を示し、その補数であるヘッドコード「１１００００１１」で「反転」を示してよい。また、８ビットの全てが０（又は１）のヘッドコードで「非反転」を示し、その補数である全ビットが１（又は０）のヘッドコードで「反転」を示してよい。

このようなプローブ信号を重畳信号送信部６０から送信する場合、論理値判定部７０６は、第１のＰＤ７０３の出力信号を用いなくても、第２のＰＤ７０４の出力信号に基づいて、論理値を判定することが可能である。

そのため、重畳信号検出部７０は、例えば図２０に示す第２構成例を有してよい。図２０に例示する重畳信号検出部７０は、図１７の第１構成例に比して、１×２光カプラ７０１が、１×２光スイッチ７１１に代替され、かつ、論理値判定部７０６及びパワー変動量測定部７０７が検出部７１２に代替されている点が異なる。また、第２構成例は、第１構成例に比して、ミキサ７０５が不要であり、かつ、データ分析部７１３が追加されている点が異なる。

１×２光スイッチ７１１は、ＷＳＳ３６を透過した主信号光を２つの出力ポート＃１及び＃２のいずれか一方に選択的に出力する。当該選択出力は、例示的に、ＮＭＳ１０によって制御されてよい。

例えば、パストレース信号の非送信期間（プローブ信号の送信期間）には、受信した主信号光の出力先に出力ポート＃１が選択され、パストレース信号の送信期間には、受信した主信号光の出力先に出力ポート＃２が選択される（図２１の処理Ｐ４１）。

パストレース信号の送信期間には、ＰＤ７０４での受光パワーに応じた振幅を有する電気信号を基に、検出部７１２において、パストレース信号が検出される。パストレース信号の非送信期間には、ＰＤ７０３での受光パワーに応じた振幅を有する電気信号を基に、パワー変動量とプローブ信号と、が検出される。

このように、検出部７１２は、１×２光スイッチ７１１の出力ポート切り替えに応じて、パストレース信号の検出と、パワー変動量及びプローブ信号の検出と、を時分割に実施する（図２１の処理Ｐ４２）。

データ分析部７１３は、検出部７１２にて時分割に検出されたデータを記憶部（図示省略）に一時的に記憶しながら分析して、主信号光のパワー変動量を示す情報と、プローブ信号が示す論理値と、を分析結果として生成する。

分析結果は、制御信号生成部７０８に与えられる。制御信号生成部７０８は、分析結果を含む制御信号を生成する。生成された制御信号は、制御信号送信部８０に出力されて、制御信号送信部８０から制御信号受信部９０へ送信（フィードバック）される（図２１の処理Ｐ４３）。

以上のように、重畳信号検出部７０は、主信号光がＷＳＳ３６や光増幅器５０等の光部品を透過することで当該光部品の特性に応じて発生したパワー変動を検出する。そして、重畳信号送信部６０は、その検出結果を基に、ＦＳＫにて主信号光に重畳される信号の振幅を、受信側で検出されているパワー変動が相殺又は抑制される振幅に制御する。

したがって、ＦＳＫにて主信号光に重畳される信号（例示的に、パストレース信号）の伝送性能を向上することができ、重畳信号の受信特性を改善できる。

重畳信号の受信特性を改善できることで、例えば、主信号光が複数のノード３０を伝送されて多段にＷＳＳ３６や光増幅器５０を通過する場合であっても、重畳信号の伝送可能距離を拡大できる。

重畳信号の伝送可能距離を拡大できることで、重畳信号の伝送可能距離によって主信号光の伝送距離が制約されることを回避あるいは抑制できる。

１ 光伝送システム
２〜５ ＷＤＭ伝送装置
６〜８，３０ 光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）
９ 波長クロスコネクト（ＷＸＣ）
１０ ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）
１１，１２ 光受信器
１３ 光送信器
１４ 重畳信号検出部
１４１ 光フィルタ
１４２ ＰＤ（フォトディテクタ又はフォトダイオード）
１４３ パストレース信号識別回路
２０ 波長多重部
３１，３５ 光スプリッタ（ＳＰＬ）
３２，３６ 波長選択スイッチ（ＷＳＳ）
３３，３４，３７，３８，５０ 光増幅器（光アンプ）
４０ 光伝送路
６０ 重畳信号送信部
６０１ マッパ
６０２ 位相回転回路
６０３，６１５ 加算器
６０３Ａ 乗算器
６０４，６１４，６１６ デジタル−アナログ変換機（ＤＡＣ）
６０５ ドライバ
６０６ 光源
６０７，光変調器 光変調器
６０８ パストレース信号生成回路
６０９ 周波数制御回路
６１０ 振幅制御回路
６１１ ＦＳＫ光源
６１３ ＤＳＰ
６１７ 振幅変調器
６１８ 利得・位相可変増幅器
７０ 重畳信号検出部
７０１ １×２光カプラ
７０２ 波長可変フィルタ
７０３，７０４ ＰＤ
７０５ ミキサ
７０６ 論理値判定部
７０７ パワー変動量測定部
７０８ 制御信号生成部
７０９，７１０ 可変光減衰器（ＶＯＡ）
７１０ １×２光スイッチ
７１１ 検出部
７１２ データ分析部
８０ 制御信号送信部
９０ 制御信号受信部

Claims (8)

1. 光源の出力光を、第１の信号の周波数を第２の信号に基づいて制御して得られる駆動信号によって変調する光変調器と、
   制御信号に基づいて前記第２の信号の振幅を制御する振幅制御回路と、
   を備えた、光送信装置。
2. 前記制御信号は、前記信号光を受信した光受信装置において検出された、前記信号光のパワー変動を示す情報を含み、
   前記振幅制御回路は、前記パワー変動を示す情報を基に前記パワー変動が相殺又は抑制される振幅に、前記第１の信号の振幅を制御する、請求項１に記載の光送信装置。
3. 前記パワー変動を示す情報は、前記信号光のパワー変動に対して前記第２の信号が反転しているか非反転であるかを示す符号を含み、
   前記振幅制御回路は、前記符号に応じて前記第２の信号の波形を反転又は非反転する、請求項２に記載の光送信装置。
4. 前記第１の信号は、主信号であり、
   前記第２の信号は、前記周波数の制御によって前記主信号に周波数変調成分として重畳されるパストレース信号である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光送信装置。
5. 光送信装置が、第１の信号（主信号）の周波数を第２の信号に基づいて制御した信号によって変調した信号光を、受信する第１のフォトディテクタと、
   前記信号光を、光フィルタを介して受信する第２のフォトディテクタと、
   前記第１及び第２のフォトディテクタの出力信号に基づいて、前記光送信装置が前記第２の信号の振幅制御に用いる制御信号を、生成する制御信号生成部と、
   を備えた、光受信装置。
6. 前記光フィルタは、
   前記信号光の中心周波数からオフセットした周波数を前記光フィルタの透過中心周波数に有し、かつ、前記信号光を部分的に透過する透過帯域幅を有する、請求項５に記載の光受信装置。
7. 前記第１のフォトディテクタの出力信号に基づいて前記信号光のパワー変動量を検出する第１検出回路と、
   前記第１及び第２のフォトディテクタの出力信号に基づいて、前記パワー変動に対して前記第２の信号が反転しているか非反転であるかを示す符号を検出する第２検出回路と、を備え、
   前記制御信号生成部は、
   前記第１及び第２検出回路の検出結果を前記制御信号に含める、請求項５又は６に記載の光受信装置。
8. 前記第１の信号は、主信号であり、
   前記第２の信号は、前記周波数の制御によって前記主信号に周波数変調成分として重畳されるパストレース信号である、請求項５〜７のいずれか１項に記載の光受信装置。

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