JP3306693B2 - 光増幅装置，光波長多重通信システム，光端局装置及び光中継装置 - Google Patents

光増幅装置，光波長多重通信システム，光端局装置及び光中継装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多重化した光信号を伝
送する光増幅装置，光波長多重通信システム，光端局装
置及び光中継装置に関する。大容量且つ高速通信システ
ムとして各種の光通信システムが実用化されており、又
波長多重化や時分割多重化による多重光通信システムも
開発されている。このような多重光通信システムの運用
の柔軟性を増大し、且つ信頼性の向上を図ることが要望
されている。
【０００２】
【従来の技術】波長多重化や時分割多重化による従来例
の多重光通信システムに於いて、光端局装置に、例え
ば、複数の回線対応にそれぞれ波長の異なる光信号を出
力する光送信器と、光合波器と、光増幅器とを設け、又
光端局装置間を接続する光伝送路の所定距離毎に光中継
装置を接続し、光端局装置から波長多重化した光信号を
送出し、光中継装置で増幅中継し、この多重化光信号を
受信した光端局装置は、分波器により波長対応に分波
し、それぞれ電気信号に変換して回線に送出する構成を
備えたものとなる。
【０００３】その場合の光端局装置の光増幅器及び光中
継装置の光増幅器は、多重化光信号を一括して光信号の
状態で増幅するもので、例えば、エルビウム（Ｅｒ）ド
ープ光ファイバに、多重化光信号と共に、半導体レーザ
からの励起光を導入して多重化光信号を増幅する構成を
有するものである。このような光増幅器は、光出力一定
制御方式によって制御する構成が一般的である。これ
は、中継増幅後の光出力レベルの安定化を図ることによ
り、各中継区間を独立的に方式設計が可能となる為であ
る。
【０００４】又光伝送路に送出する多重化光信号は、所
望のＳ／Ｎを維持する為に、１波長（１回線）当たり、
或る値以上の光電力Ｐ0 が必要であり、従って、波長数
（回線数）をｎとすると、前述の各光増幅器は、ｎ×Ｐ
0 の光電力を出力するように設計するものである。従っ
て、多重光通信システムの運用開始にあたって、波長数
（回線数）に応じて、各光増幅器の出力レベルを設定す
るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】多重光通信システムの
運用の柔軟性の観点からは、回線数（波長）の増減が容
易であることが望ましいことになる。又信頼性の観点か
らは、障害発生の回線（波長）のみに対して予備回線を
切替接続することにより、他の回線（波長）では通信を
継続できるようにすることが望ましいことになる。しか
し、従来例の多重光通信システムに於いては、光端局装
置の光増幅器及び中継装置の光増幅器は、前述のよう
に、光出力一定制御方式により、多重化光信号の光出力
を一定化するように制御するものであって、波長当たり
の光信号のレベルをそれぞれ制御するものではない。従
って、波長当たりの光信号レベルが変動することにな
る。
【０００６】このような波長当たりの光信号レベルの変
動により、光伝送路を構成する光ファイバの非線型効果
による問題が生じる。即ち、波長当たりの光信号レベル
が或る値以上に大きくなると、自己位相変調効果等によ
って光信号波形の歪みが大きくなる問題がある。又受信
側に於ける所望のＳ／Ｎを確保する為には、波長当たり
の光信号レベルが所定値以上であることが必要である。
【０００７】中継区間に於ける光増幅器の波長当たりの
光出力と光入力との差を送受レベル差と称し、この送受
レベル差が中継区間の光伝送路の損失以上になるように
システム設計を行うものである。その場合、回線数（波
長数）の増減による波長対応の光信号レベルの変動分を
マージンとして確保することになる。それによって、送
受レベル差の光伝送路損失への配分量が小さくなる。換
言すれば、中継区間を短くする必要がある。本発明は、
回線数の増減等の運用の柔軟性を大きくし、且つ信頼性
の向上を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅装置は、
複数の異なる波長の光信号を多重化した光波長多重信号
を増幅する光増幅手段と、この光増幅手段の利得を一定
となるように制御する第１制御状態と、この光増幅手段
の光出力を一定となるように制御する第２制御状態とに
より光増幅手段を制御可能であり、光波長多重信号を構
成する光信号の波長数変化時に第１制御状態で制御し、
波長数変化のない時は波長数に応じた光出力となるよう
に第２制御状態で制御する手段とを備えている。
【０００９】又本発明の光増幅装置は、複数の異なる波
長の光信号を多重化した光波長多重信号を増幅する光増
幅手段と、この光増幅手段の利得を、前記光波長多重信
号を構成する光信号の波長数の変化時に一定となるよう
に制御する利得制御手段と、前記光波長多重信号を構成
する光信号の波長数の変化後は、光波長多重信号のレベ
ルを所定値となるように前記光増幅手段を制御するレベ
ル制御手段とを備えている。
【００１０】又本発明の光波長多重通信システムは、異
なる波長の光信号を多重化した光波長多重信号を光伝送
路に送出する手段と、この光波長多重信号を構成する光
信号の波長数の変化時に制御信号を出力する手段とを備
えた光端局装置と、前記光伝送路を介して受信した前記
光波長多重信号を増幅する光増幅手段と、前記制御信号
を検出して前記光増幅手段の利得を一定となるように制
御する利得制御手段とを備えている。
【００１１】又本発明の光波長多重通信システムは、異
なる波長の光信号を多重化した光波長多重信号を光伝送
路に送出する手段と、該光波長多重信号を構成する光信
号の波長数を変化させる時に第１の制御信号を出力し、
前記波長数の変化後に第２の制御信号を出力する手段と
を備えた光端局装置と、前記光伝送路を介して受信した
前記光波長多重信号を増幅する光増幅手段と、前記第１
の制御信号を検出した時に前記光増幅手段の利得を一定
となるように制御する利得制御手段と、前記第２の制御
信号を検出した時に前記光増幅手段により増幅された前
記光波長多重信号のレベルが所定値となるように制御す
るレベル制御手段とを備えている。
【００１２】又本発明の光波長多重通信システムは、光
端局装置間を光増幅装置を介して光伝送路により接続
し、光波長多重化信号を伝送する光波長多重通信システ
ムに於いて、前記光端局装置は、複数の光送信器と、該
複数の光送信器からのそれぞれ異なる光波長の光信号を
合波する光合波器と、前記複数の光送信器の動作状態を
監視する監視制御部とを備え、監視制御部は、前記光送
信器の光出力変化をモニタして、該光出力変化に追従し
て前記光増幅器の光出力を制御する構成を備えている。
【００１３】又本発明の光波長多重通信システムは、光
端局装置間を光増幅装置を介して光伝送路により接続
し、異なる波長の光信号を多重化した光波長多重信号を
伝送する光波長多重通信システムに於いて、前記光端局
装置は、複数の光送信器と、該複数の光送信器からのそ
れぞれ異なる波長の光信号を合波する光合波器と、前記
複数の光送信器の動作状態を監視する監視制御部とを備
え、監視制御部は、前記光送信器の新たな稼働開始又は
稼働停止の時に、該光送信器と前記光中継装置の前記光
増幅装置とに対して制御信号を送出する構成を備え、前
記光増幅装置は、前記監視制御部からの制御信号によ
り、光出力一定制御手段から利得一定制御手段に切替
え、前記稼働開始又は稼働停止による前記光波長多重信
号が所定値に増加又は減少した後に、前記利得一定制御
手段から前記光出力一定制御手段に切替える構成を備え
ている。
【００１４】又本発明の光波長多重通信システムは、前
記光送信器は、光出力のモニタ部を備え、前記監視制御
部は、前記モニタ部による前記光出力の検出信号に従っ
て前記光中継装置の前記光増幅装置を制御する制御信号
を出力する構成を備えている。
【００１５】又本発明の光端局装置は、異なる波長の光
信号を多重化した光波長多重信号を光伝送路に送出する
手段と、光波長多重信号を構成する光信号の波長数を変
化させる時に前記光波長多重信号を構成する光信号の波
長と異なる波長の光制御信号を前記光伝送路に送出する
手段とを備えている。
【００１６】又本発明の光端局装置は、異なる波長の光
信号を多重化した光波長多重信号を光伝送路に送出する
手段と、光波長多重信号を構成する光信号の波長数を変
化させる時に前記光波長多重信号を構成する光信号の波
長と異なる波長の第１の光制御信号を前記光伝送路に送
出する手段と、前記光信号の波長数を変化させた後に、
前記第１の光制御信号と異なる第２の光制御信号を送出
する手段とを備えている。
【００１７】本発明の光中継装置は、光波長多重通信シ
ステムに於ける光中継装置に於いて、光伝送路を介して
受信した光信号を増幅して出力する光増幅器と、該光増
幅器の光出力をモニタするモニタ部と、光端局装置の監
視制御部からの制御情報を受信処理する制御情報受信部
と、該制御情報受信部により受信した制御情報と前記モ
ニタ部による検出信号とを基に、前記光増幅器からの光
出力レベルを制御する増幅制御部とを備えている。
【００１８】又本発明の光中継装置は、光波長多重通信
システムに於ける光中継装置に於いて、光伝送路を介し
て受信した光信号を増幅して出力する光増幅器と、該光
増幅器の光出力をモニタするモニタ部と、光端局装置の
監視制御部からの制御情報を受信処理する制御情報受信
部と、該制御情報受信部により受信した制御情報に従っ
て、光出力一定制御手段から利得一定制御手段に切替え
て前記光増幅器の光出力レベルを制御し、次に、利得一
定制御手段から光出力一定制御手段に切替えて前記光増
幅器の光出力レベルを制御する増幅制御部とを備えてい
る。
【００１９】又光端局装置は、監視制御部７からの制御
情報によって制御され、光合波器５による多重化光信号
を増幅する光増幅器６を備えることができる。
【００２０】（１３）又多重光通信システムに於ける光
中継装置に於いて、光伝送路３を介して受信した光信号
を増幅して出力する光増幅器８と、この光増幅器８の光
出力をモニタするモニタ部と、光端局装置１の監視制御
部７からの制御情報を受信処理する制御情報受信部と、
この制御情報受信部により受信した制御情報とモニタ部
による検出信号とを基に、光増幅器８からの光出力レベ
ルを、所定の時定数に従って制御する増幅制御部とを備
えている。
【００２１】（１４）又多重光通信システムに於ける光
中継装置に於いて、光伝送路３を介して受信した光信号
を増幅して出力する光増幅器８と、この光増幅器８の光
出力をモニタするモニタ部と、光端局装置１の監視制御
部７からの制御情報を受信処理する制御情報受信部と、
この制御情報受信部により受信した制御情報に従って、
光出力一定制御方式から利得一定制御方式に切替えて光
増幅器８の光出力レベルを制御し、次に、利得一定制御
方式から光出力一定制御方式に切戻して光増幅器８の光
出力レベルを制御する増幅制御部とを備えている。
【００２２】
【作用】以下図１を参照して説明する。（１）光波長多
重信号を増幅する光増幅装置は、各光送信器４−１〜４
−ｎからのそれぞれ異なる波長を光合波器５等により多
重化した光波長多重信号を増幅する光増幅器６等の光増
幅手段と、監視制御部７等による利得制御手段とを備え
て、光信号の波長数を変化させる時に、光増幅手段の利
得を一定として、波長数に対応した光信号レベルとなる
ように制御する。又波長数の変化後に、光波長多重信号
のレベルを所定となるように制御する監視制御部７等に
よるレベル制御手段を備えて、光波長多重信号の波長数
に対応したレベルで送出する。又光波長多重通信システ
ムは、前述の光増幅装置を利用して、波長数の変更時の
光波長多重信号の安定な伝送を可能とする。又光波長多
重通信システムに於ける光端局装置及び光中継装置は、
それぞれ前述の光増幅装置を有し、光波長多重信号の波
長数の変化に対応して、波長数に従ったレベルの光波長
多重信号として送受信する。
【００２３】（２）光端局装置１の監視制御部７は、光
送信器４−１〜４−ｎの稼動状態を監視し、例えば、回
線９−１〜９−ｎを更に増加する場合に、光送信器を追
加実装し、その追加実装した光送信器の光出力の増加
と、光増幅器８の光出力の１回線分の増加とを、同一の
時定数に従って制御する。反対に、光送信器の一つを稼
動停止させる場合、その光送信器の光出力の減少と、光
増幅器８の光出力の１回線分の減少とを、同一の時定数
に従って制御する。従って、光伝送路３には、各波長対
応又はタイムスロット対応の光信号レベルを所定値に抑
えることができ、光ファイバの非線型効果による光信号
波形の歪みを抑制し、且つ所望のＳ／Ｎを維持すること
ができる。
【００２４】（３）又光送信器を追加して稼動数を増加
する場合或いは稼動停止を行う場合に、光送信器と光増
幅器８とを同一の時定数で制御する場合に、段階的に制
御する。即ち、最終値となるまでの間を複数段階に分割
してそれぞれ目標値とし、各目標値までそれぞれ同一の
時定数で光出力の増加又は減少を制御し、各目標値に到
達した時に、所定時間だけその状態を維持し、理想制御
状態からの偏差値を少なくする。
【００２５】（４）又光中継装置２の光増幅器８は、光
出力一定制御方式によって多重化光信号を増幅してお
り、光送信器を新たに実装して稼動開始を行わせる場合
或いは保守，点検等により稼動停止させる場合に、監視
制御部７からの制御情報によって、光増幅器８を光出力
一定制御方式から利得一定制御方式に切替えて、稼動開
始又は稼動停止を行う光送信器の光出力を所定値に増加
又は減少させる。この過程に於いては、利得一定制御方
式により多重化光信号が増幅されるから、稼動開始又は
稼動停止を行う光送信器以外の光送信器からの光信号は
影響を受けることなく増幅される。そして、稼動開始又
は稼動停止を行う光送信器の光出力が所定値に増加又は
減少すると、光増幅器８を利得一定制御方式から光出力
一定制御方式に切戻して、各部の損失変化等に対しても
安定な光通信を継続させる。
【００２６】（５）又光送信器４−１〜４−ｎのモニタ
部１１は、電光変換部１０からの光出力をモニタし、そ
の検出信号を監視制御部７に加えるものである。又監視
制御部７は、光送信器の稼動開始又は稼動停止の場合
に、その光送信器に光出力の増加又は減少を指示し、又
光増幅器８の光出力の増加又は減少或いは制御方式の切
替え指示する制御情報を送出する。
【００２７】（６）又光端局装置１に光増幅器６を設け
て、光合波器５による多重化光信号を増幅する場合、前
述の光中継装置２の光増幅器８と同様に、監視制御部７
によって、光送信器の光出力の増加又は減少に対応して
制御される。
【００２８】（７）又光端局装置１は、複数の光送信器
４−１〜４−ｎと、光合波器５と、監視制御部７とを備
え、監視制御部７は、稼動開始又は稼動停止の光送信器
に対し光出力の増加又は減少を指示する制御情報を送出
し、又光中継装置２の光増幅器８に対して光出力レベル
の増加又は減少を指示する制御情報を送出し、光送信器
と光増幅器８は同一の時定数に従って所定値まで光出力
レベルを増加又は減少させる制御を行う。
【００２９】（８）光送信器と光増幅器８は、監視制御
部７からの制御情報に従って所定値まで光出力レベルを
同一の時定数に従って連続的に増加又は減少させるので
はなく、所定値まで複数段階に分割した目標値を定め
て、各目標値になるまでは同一の時定数に従って光出力
レベルの増加又は減少を制御し、各目標値に到達する
と、所定時間はその状態を継続させ、次の目標値に向か
って同一の時定数に従って光出力レベルの増加又は減少
を制御する。この制御を光出力レベルが所定値となるま
で繰り返す。
【００３０】（９）光端局装置１は、複数の光送信器４
−１〜４−ｎと、光合波器５と、監視制御部７とを備
え、監視制御部７は、稼動開始又は稼動停止の光送信器
に対して制御情報を加えると共に、光中継装置２の光増
幅器８に制御情報を加える。光増幅器８は、光送信器の
稼動開始又は稼動停止を示す制御情報を受信すると、光
出力一定制御方式から利得一定制御方式に切替える。こ
の利得一定制御方式により多重化光信号を増幅するか
ら、稼動開始又は稼動停止の光送信器以外の光送信器か
らの光信号に影響を与えることなく、多重化光信号を増
幅することができる。そして、稼動開始又は稼動停止の
光送信器の光出力レベルが所定値となると、利得一定制
御方式から光出力一定制御方式に切戻して、多重化光信
号を増幅して光伝送路３に送出する。
【００３１】（１０）又監視制御部７は、光送信器の増
減に対応して送出する制御情報を、光信号に変換する。
その場合、例えば、光送信器４−１〜４−ｎの波長と異
なる波長の光信号に変換することにより、光合波器５に
よって多重化して光伝送路３に送出することができる。
その場合、光中継装置２に於いては、この制御情報の光
信号を光フィルタによって分離し、電気信号に変換して
光増幅器８を制御することになる。
【００３２】（１１）又光送信器４−１〜４−ｎは、電
光変換部１０と、モニタ部１１と、光出力制御部１２
と、実装通知部とを備え、この実装通知部によって光送
信器の実装，未実装を監視制御部７に通知する。又電光
変換部１０からの光出力をモニタ部１１によりモニタ
し、その検出信号を光出力制御部１２及び監視制御部７
に転送する。光出力制御部１２は、モニタ部１１からの
検出信号及び監視制御部７からの制御情報に従って電光
変換部１０からの光出力レベルを安定化し、又稼動開始
時又は稼動停止時に、監視制御部７からの制御情報に従
って光出力レベルの増加又は減少を制御する。
【００３３】（１２）又光端局装置１に光増幅器６を設
けて、光合波器５による多重化光信号を増幅して送出す
る。この光増幅器６は、前述の光中継装置２の光増幅器
８と同様に、監視制御部７によって、光送信器の光出力
の増加又は減少に対応して制御される。
【００３４】（１３）又光中継装置２は、光増幅器８
と、モニタ部と、制御情報受信部と、増幅制御部とを備
え、光端局装置１の監視制御部７からの制御情報を制御
情報受信部により受信し、光送信器の稼動開始又は稼動
停止による制御情報を受信した時に、増幅制御部を制御
して、光端局装置１の光増幅器６と同様に、光増幅器８
からの光出力レベルを所定の時定数に従って増加又は減
少させる。
【００３５】（１４）又光中継装置２は、光増幅器８
と、モニタ部と、制御情報受信部と、増幅制御部とを備
え、光端局装置１の監視制御部７からの制御情報を制御
情報受信部により受信し、光送信器の稼動開始又は稼動
停止による制御情報を受信した時に、増幅制御部を制御
して、光端局装置１の光増幅器６と同様に、光増幅器８
を光出力一定制御方式から利得一定制御方式に切替え
て、多重化光信号を増幅中継する。又稼動開始又は稼動
停止の光送信器の光出力レベルが所定値となった時に、
光端局装置１の光増幅器６と同様に、利得一定制御方式
から光出力一定制御方式に切戻して、通常の増幅中継を
行う。
【００３６】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の説明図であ
り、１は光端局装置、２は光中継装置、３は光伝送路、
４〜１〜４−ｎは光送信器、５は光合波器、６は光増幅
器、７は監視制御部、８は光増幅器、９−１〜９−ｎは
回線、１０は電光変換部、１１はモニタ部、１２は光出
力制御部、１３はモニタ処理部、１４は制御処理部、１
５は制御情報送信部であり、光端局装置１に対する相手
の光端局装置は図示を省略している。又光端局装置１
は、光信号の送出部分のみを示し、受光部分は図示を省
略しているが、既に知られている各種の構成を適用する
ことができる。又監視制御部７は、光増幅器６，８等の
光増幅手段の利得制御と光出力レベル制御との手段を備
えている。又光合波器５により各光送信器４−１〜４−
ｎからのそれぞれ異なる波長の光信号を合波して多重化
し、光波長多重通信システムの光端局装置１を構成して
いる。
【００３７】又光送信器４−１〜４−ｎは、それぞれ異
なる波長の光信号を出力する電光変換部１０、或いはそ
れぞれ異なるタイムスロットに光信号を出力する半導体
レーザ等を含む電光変換部１０と、モニタ部１１と、光
出力制御部１２とを備え、光出力制御部１２は、モニタ
部１１による光出力の検出信号及び監視制御部７からの
制御情報によって、電光変換部１０の光出力レベルの安
定化或いは光出力レベルの増加又は減少の制御を行う。
又光合波器５によって稼動中の光送信器からの光信号を
合波して多重化光信号とし、この多重化光信号を光増幅
器６により増幅して光伝送路３に送出する。光端局装置
１に於いては、この光増幅器６を省略した構成とするこ
とができる。
【００３８】又光中継装置２は、光増幅器８を有し、光
伝送路３を介して入力された多重化光信号を光増幅器８
によって増幅し、次段の光中継装置２に向けて送出す
る。受信側の光端局装置（図示せず）は、受信した多重
化光信号を波長対応に分波或いはタイムスロット対応に
分波して電気信号に変換し、例えば、光端局装置１の回
線９−１〜９−ｎに対応する回線に送出する。
【００３９】又監視制御部７は、モニタ処理部１３と制
御処理部１４と制御情報送信部１５とを備え、モニタ処
理部１３によって光送信器４−１〜４−ｎのモニタ部１
１による電光変換部１０の光出力の検出信号を収集す
る。又制御処理部１４は、収集した検出信号により光送
信器４−１〜４−ｎの正常性を監視し、又稼動開始或い
は稼動停止を行う光送信器に対する制御情報及び図示を
省略したインタフェースを介して加えられるスタート信
号ｓｔ又はリセット信号ｒｔによる稼動開始又は稼動停
止を示す制御情報と、光増幅器６，８に対する制御情報
とを生成し、光増幅器６，８に対しては制御情報送信部
１５から送信する。
【００４０】例えば、光送信器の光出力を１とし、その
稼動数をａとして、新たに１台の光送信器を実装して稼
動を開始する場合、その光送信器の光出力の立上げ時定
数をτ1 とすると、その光送信器の光出力は、 ａ＋１−ｅｘｐ（−ｔ／τ1 ） …（１） で与えられる。又光増幅器６，８の１波長当たり（１回
線当たり）の所要光出力をｐとし、光出力可変時の時定
数をτ2 とすると、光増幅器６，８の光出力は、ａ×ｐ
から（ａ＋１）×ｐへ、時定数τ2 に従って増加させる
ものである。その場合、τ1 ＝τ2 ＝τとすると、 ａ×ｐ＋｛（ａ＋１）×ｐ−（ａ×ｐ）｝×｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝ ＝ａ×ｐ＋ｐ×｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝ …（２） で表される。
【００４１】この時、過渡状態に於ける光増幅器６，８
の１波長当たり（１回線当たり）の光出力は、 ａ×ｐ＋ｐ×｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝×｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝ ×｛１／（ａ＋１−ｅｘｐ（−ｔ／τ））＝ｐ …（３） となる。即ち、光送信器を新たに稼動開始させる場合、
その光送信器の立上りの時定数τ1 と同一の時定数τ2
で光増幅器６，８の光出力レベルの増加を制御すること
により、波長当たりの光出力は所定値を維持することに
なり、光伝送路３の非線型効果による光信号波形の歪み
の増加の問題を解決することができる。
【００４２】反対に、稼動中の光送信器を停止させる場
合も、その光送信器の立下げの時定数と同一の時定数に
よって光増幅器６，８からの光出力レベルを減少させる
ことにより、波長当たりの光出力を所定値に維持するこ
とが可能となり、光伝送路３の非線型効果による光信号
波形の歪みの増加の問題を解決することができる。
【００４３】又監視制御部７は、常時、光送信器４−１
〜４−ｎの光出力を監視し、何らかの原因でこの光出力
が変動した時に、各光増幅器６，８に制御情報を制御情
報送信部１５から送信し、光送信器４−１〜４−ｎの光
出力の変化に追従して、各光増幅器６，８の光出力を制
御することができる。
【００４４】図２は本発明の第１の実施例のフローチャ
ートであり、光送信器の増加か削除かを判定し（Ａ
１）、増加する場合は、光送信器を実装したことによる
実装モニタ手段により、或いは図示を省略した上位装置
から、或いは保守要員が監視制御部７に通知する（Ａ
２）。監視制御部７は、制御処理部１４から稼動開始光
送信器に光出力立上げ命令を通知し、各光増幅器６，８
に制御情報送信部１５から光出力増加命令を通知する
（Ａ３）。
【００４５】稼動開始光送信器は、予め設定された所定
値まで光出力を増加し、又各光増幅器６，８は、予め設
定された稼動開始光送信器の立上げ時定数τ1 と同一の
時定数τ2 に従って光出力を増加させる（Ａ４）。そし
て、稼動開始の光送信器の光出力が１波長当たりの光出
力に相当する所定値となり、又各光増幅器６，８の光出
力が１波長当たりの光出力と光送信器の稼動数との積
｛ｐ×（ａ＋１）｝に相当する所定値となると、その所
定値を維持する（Ａ５）。
【００４６】又光送信器の障害発生や保守の為の交換等
の為の削除の場合は、監視制御部７に光送信器の削除
を、例えば、図示を省略した上位装置或いは保守要員が
通知する（Ａ６）。監視制御部７は、稼動停止光送信器
に対して光出力立下げ命令を通知し、各光増幅器６，８
に光出力の減少開始命令を通知する（Ａ７）。
【００４７】稼動停止光送信器は、光出力を零に向かっ
て減少させ、又各光増幅器６，８は、予め設定された稼
動停止光送信器の立下り時定数と同一の時定数に従って
光出力を減少させる（Ａ８）。そして、各光増幅器６，
８の光出力が１波長当たりの光出力と光送信器の稼動数
との積｛ｐ×（ａ−１）｝に相当する所定値となると、
その所定値を維持させ、又稼動停止の光送信器の動作を
完全に停止させる（Ａ９）。
【００４８】図３は本発明の第１の実施例の光送信器増
加時の説明図であり、縦軸は光増幅器の光出力、横軸は
時間を示し、１波長当たりの光出力の所定値をｐ、光送
信器の稼動数をａとすると、光増幅器６，８の光出力は
ａ×ｐ＝Ｐ1 となる。そして、時刻ｔ１に於いて、１台
の光送信器を増加して稼動を開始させる場合、光増幅器
６，８の光出力は（ａ＋１）×ｐ＝Ｐ2 とするものであ
り、その場合に、光送信器の光出力の立上り時定数と同
一の時定数に従って、光増幅器６，８の光出力をＰ1 か
らＰ2 へ実線で示すように増加させる。それによって、
一波長当たりの光出力の変動を抑え、光伝送路３の非線
型効果（自己位相変調効果）による光信号波形の歪みや
Ｓ／Ｎ劣化を防ぐことができる。又光送信器の稼動停止
の場合は、前述の光出力の制御と反対の制御となる。
【００４９】しかし、稼動を開始する光送信器の立上り
の制御と、光増幅器６，８の光出力増加の制御とに、Δ
ｔの遅延が生じる場合がある。その場合は、光増幅器
６，８の光出力は点線で示すように増加し、稼動開始の
光送信器は、時刻ｔ２に於いて立上げが完了し、光増幅
器６，８の光出力増加の制御はｔ２＋Δｔに於いて完了
することになり、実線で示す理想状態に対して、点線で
示す実際の制御状態に於ける光出力の誤差分ΔＰ1 が生
じる。
【００５０】そこで、図４に示すように、複数段階にわ
たって立上りを制御することができる。即ち、１台の光
送信器を増加して稼動を開始させる場合、稼動数ａの時
の光増幅器６，８の光出力Ｐ1 と、稼動数（ａ＋１）の
時の光増幅器６，８の光出力Ｐ2 との間を複数段階に分
割して、目標値をＰ11，Ｐ12，・・・とし、時刻ｔ１に
光送信器の光出力の立上げ行う時に、光送信器の光出力
も目標値Ｐ11，Ｐ12，・・・対応の目標値を設定し、光
送信器と光増幅器６，８とを同一の立上りの時定数で光
出力の立上げを行い、各目標値に光出力が増加した時
に、その光出力状態を遅延時間Δｔ程度の時間だけ維持
することを繰り返し、時刻ｔ３に於いて制御を完了す
る。
【００５１】従って、稼動開始の光送信器の光出力を段
階状に増加し、それに追従して光増幅器６，８の光出力
も段階状に増加し、光増幅器６，８の制御にΔｔの遅延
が生じて、実線で示す理想状態から点線で示すように光
出力を増加した場合、ΔＰ2の誤差分が生じるが、光出
力をＰ1 からＰ2 まで上昇する過程に於ける平均誤差分
は、図３に示す場合に比較して小さくなる。従って、制
御遅延が生じる場合、複数段階で光出力制御を行うこと
により、誤差分を低減することができるから、光伝送路
３の非線型効果による光信号波形の歪みの抑制やＳ／Ｎ
の低下を防止することができる。又光出力を減少させる
場合も同様である。
【００５２】図５は本発明の第１の実施例の光送信器の
説明図であり、図１の光送信器４−１〜４−ｎの何れか
一つの構成に相当し、１０は電光変換器、１１はモニタ
部、１２は光出力制御部、２１は半導体レーザ（Ｌ
Ｄ）、２２は光変調器、２３は駆動回路、２４は動作モ
ニタ回路、２５は表示部、２６は実装モニタ部、２７は
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２８はバイアス発生回
路、２９はスイッチ、ａ，ｂ，ｃ，ｄは監視制御部７と
接続する端子、ｅは電源端子、ｆは送信データ端子であ
り、送信データは回線から加えられる。
【００５３】電源端子ｆからスイッチ２９を介してバイ
アス発生回路２８に電力が供給され、半導体レーザ２１
に対してローパスフィルタ２７を介してバイアス電圧が
印加され、動作モニタ回路２４により半導体レーザ２１
の光出力をモニタし、所定の光出力レベルとなるように
制御される。この場合の光波長は、光送信器毎に相違さ
せるものである。又駆動回路２３により変調器２２を、
送信データ端子ｆに加えられた送信データに従って制御
し、半導体レーザ２１の光出力を強度変調して送出す
る。
【００５４】この場合、監視制御部７から端子ｄに加え
られた制御信号によってスイッチ２９をオンとし、半導
体レーザ２１を動作開始させる場合、バイアス発生回路
２８から半導体レーザ２１に加えるバイアス電圧を徐々
に上昇させる。即ち、稼動開始の光送信器の立上りは、
このバイアス電圧の上昇速度に対応した時定数を有する
ものである。
【００５５】又動作モニタ回路２４は、半導体レーザ２
１の光出力をモニタして、異常発生時には、端子ｃから
監視制御部７へ動作停止依頼を通知する。又表示部２５
を制御して、正常動作中，光出力可変中，異常発生，動
作停止中等の発光表示を行わせる。それによって、多数
の光送信器が架構成に実装された状態に於いて、正常動
作中であるか否かを容易に識別することができ、障害発
生光送信器の交換を迅速化できる。
【００５６】又実装モニタ部２６は、光送信器を実装し
た時に、バックボードのコネクタピンに対して端子ａ，
ｂ間をショート状態として、監視制御部７に光送信器の
実装状態を通知する場合を示す。なお、この実装モニタ
部２６は、監視制御部７に於ける実装情報を受信部の構
成に対応して、例えば、端子ａ，ｂから或る電圧を送出
する構成とすることも可能である。
【００５７】図６は本発明の第１の実施例の光増幅器の
説明図であり、３１は光増幅部、３２はモニタ部、３３
は利得制御部、３４は出力一定制御回路、３５は出力レ
ベル設定回路、３６は制御部、３７は制御情報受信部で
ある。
【００５８】光増幅部３１は、エルビウムドープ光ファ
イバと励起半導体レーザとを含む構成を有し、出力一定
制御回路３４は、出力レベル設定回路３５に於いて設定
された出力レベルと、モニタ部３２により検出した光増
幅部３１の光出力レベルとを比較して、光増幅部３１の
光出力が設定出力レベルとなるように、利得制御部３３
を介して光増幅部３１を制御する。
【００５９】又監視制御部７（図１参照）からの制御情
報を制御情報受信部３７により受信し、制御部３６に加
えると共に、次段の光増幅器に対して制御情報を転送す
る。この場合、光送信器の増加による稼動開始又は光送
信器の削除による稼動停止の制御情報を受信すると、制
御部３６に通知して、出力レベル設定回路３５による設
定値を、光送信器の光出力立上り時定数又は光出力立下
り時定数に従った時定数によって、増加又は減少させ
る。その設定値に従って光増幅部３１の光出力レベルが
増加又は減少されて、光送信器の増加した時の稼動数又
は削除した時の稼動数に対応した光出力レベルとなる
と、その光出力レベルを一定化するように制御される。
【００６０】図７は本発明の第１の実施例の監視制御部
の説明図であり、図１の監視制御部７の構成を示し、１
３はモニタ処理部、１４は制御処理部、１５は制御情報
送信部、４１−１〜４１−ｎは光送信器対応の実装検出
回路、４２は抵抗、４３は基準電圧、４４は比較器、４
５−１〜４５−ｎは監視制御回路、４６−１〜４６−ｎ
はラッチ回路、４７はトリガ発生回路、４８はカウン
タ、４９は制御情報作成回路である。又ａ，ｂ，ｃ，ｄ
は、図５の光送信器の端子に対応する。
【００６１】実装検出回路４１−１〜４１−ｎは、光送
信器が未実装の場合、基準電圧４３より抵抗４２を介し
た端子ｂ側の電圧が高く、光送信器が実装されると、基
準電圧４３より抵抗４２を介した端子ｂ側の電圧は、端
子ａがアースされるから、アース電位となり、比較器４
４によって光送信器の実装，未実装を検出することがで
きる。監視制御回路４５−１〜４５−ｎは、この実装検
出回路４１−１〜４１−ｎからの実装検出信号と、光送
信器の動作モニタ回路２４（図５参照）からの稼動開始
又は稼動停止の依頼通知に従って、稼動開始又は稼動停
止通知をラッチ回路４６−１〜４６−ｎに加える。
【００６２】又カウンタ４８は、稼動中の光送信器の総
数を保持し、監視制御回路４５−１〜４５−ｎからの稼
動開始又は稼動停止通知に従ってアップカウント又はダ
ウンカウントし、カウント内容変更時にトリガ発生回路
４７を制御してトリガ信号をラッチ回路４６−１〜４６
−ｎと動作情報作成回路４９とに加える。ラッチ回路４
６−１〜４６−ｎは、トリガ信号によって監視制御回路
４５−１〜４５−ｎからの稼動開始又は稼動停止通知の
みをラッチする。例えば、光送信器４−１（図１参照）
を実装して稼動開始する場合は、この光送信器４−１対
応のラッチ回路４６−１に、監視制御回路４５−１から
の稼動開始通知がラッチされる。
【００６３】又制御情報作成回路４９は、トリガ信号と
カウンタ４８のカウント内容（光送信器の稼動数）とを
基に、稼動開始又は稼動停止の制御情報を作成し、制御
情報送信部１５から光増幅器６，８（図１参照）に送信
する。
【００６４】図８は本発明の第１の実施例の光増幅器の
詳細説明図であり、図１の光増幅器６，８及び図６の光
増幅器の構成を示し、３１は光増幅部、３２はモニタ
部、３３は利得制御部、３４は出力一定制御回路、３５
は出力レベル設定回路、３６は制御部、３７は制御情報
受信部、５１は光合波器、５２は励起用半導体レーザ、
５３は光分波器、５４はホトダイオード等の受光素子、
５５は駆動用のトランジスタ、５６は演算増幅器、５７
は切替回路、５８は制御情報再生部である。
【００６５】光増幅部３１は、エルビウム（Ｅｒ）ドー
プ光ファイバにより構成され、励起用の半導体レーザ５
２による前方励起の場合を示す。なお、後方励起や双方
向励起とすることも勿論可能である。又アイソレータ等
によって戻り光を阻止する構成を付加することも可能で
ある。又１．５５μｍ帯の信号光に対して、励起光は、
１．４８μｍ又は０．９８μｍ帯とすることができる。
【００６６】又切替回路５７によって設定された比較基
準値ｒｆ１〜ｒｆｍと、モニタ部３２の受光素子５４に
よって検出した光出力レベルと比較し、トランジスタ５
５によって励起用の半導体レーザ５２を制御し、光出力
が一定となるように、光増幅部３１を制御する。そし
て、監視制御部７の制御情報送信部１５（図７参照）か
らの制御情報を、制御情報受信部３７で受信し、制御部
３６に通知する。
【００６７】制御部３６は、光送信器を増加又は削除す
る場合、増加又は削除後の稼動数に対応した光出力とな
るように、切替回路５７を制御して、比較基準値を選択
する。この場合に、光送信器の光出力の立上り時定数又
は立下り時定数に対応した時定数で、光増幅部３１の光
出力が増加又は減少するように、比較基準値ｒｆ１〜ｒ
ｆｍを細かく設定しておいて、制御部３６によって時間
の経過に従って切替回路５７を制御するか、又は出力一
定制御回路３４に、トランジスタ５５を制御する場合の
時定数回路を付加して、稼動開始又は稼動停止の光送信
器の立上り時定数又は立下り時定数に従って光増幅部３
１の光出力を制御することができる。
【００６８】又図４に示す本発明の第２の実施例を実現
する場合、監視制御部７により総て制御する構成とする
ことができることは勿論であり、その場合に、監視制御
回路４５−１〜４５−ｎと制御情報作成回路４９とは、
稼動開始又は稼動停止の光送信器の立上り時定数又は立
下り時定数と、複数段階の目標値と、所定時間とを基
に、時間の経過に従って光送信器の動作モニタ回路２４
に制御信号を送出し、又光増幅器６，８（図１参照）に
制御信号を送出することになる。
【００６９】又光送信器と光増幅器とに於いて、それぞ
れ光出力の複数段階の目標値と、所定時間と、時定数と
を設定し、監視制御部７からの稼動開始又は稼動停止の
制御情報を受信することによって、図４に示すように、
段階的に光出力の増加又は減少を制御することができ
る。
【００７０】図９は本発明の第３の実施例のフローチャ
ートであり、図１を参照して説明する。光増幅器は、通
常は光出力一定制御方式により制御されるものである。
そこで、光送信器の増加か削除かを判定し（Ｂ１）、増
加の場合は、監視制御部７に光送信器の増加を通知し
（Ｂ２）、監視制御部７から各光増幅器６，８に利得一
定制御方式への切替命令を通知し、稼動開始光送信器に
光出力の立上げ命令を通知する（Ｂ３）。
【００７１】稼動開始光送信器の光出力が所定値まで増
加すると、各光増幅器６，８に、利得一定制御方式から
光出力一定制御方式に切戻す命令を通知する（Ｂ４）。
そして、稼動開始光送信器の光出力及び各光増幅器６，
８の光出力を、光送信器の稼動数に対応した所定値に設
定する。
【００７２】又光送信器の障害発生等による削除の場合
は、監視制御部７に光送信器の削除を通知し（Ｂ６）、
監視制御部７は各光増幅器６，８に利得一定制御方式へ
の切替命令を通知し、稼動停止光送信器に光出力立下り
命令を通知する（Ｂ７）。そして、稼動停止光送信器の
光出力が所定値まで減少した時、各光増幅器６，８に利
得一定制御方式から光出力一定制御方式に切戻す命令を
通知する（Ｂ８）。
【００７３】そして、稼動停止光送信器の動作を完全に
停止させ、各光増幅器６，８は、稼動停止光送信器を除
く光送信器の稼動数に対応した所定値に設定して、光出
力一定制御方式によって光信号を増幅する（Ｂ９）。
【００７４】図１０は本発明の第３の実施例の光増幅器
の説明図であり、６１は光増幅部、６２は出力モニタ
部、６３は利得制御部、６４は出力一定制御回路、６５
は出力レベル設定回路、６６は制御部、６７は制御情報
受信部、６８は利得モニタ部、６９は利得一定制御回
路、７０はセレクタである。
【００７５】光送信器は、例えば、図５に示す構成を有
し、又監視制御部は、例えば、図７に示す構成を有する
ものであり、光端局装置の光増幅器６と光中継装置の光
増幅器８（図１参照）の構成の要部を図１０に示すもの
である。セレクタ７０は制御部６６によって制御され、
通常は、出力一定制御回路６４を選択して利得制御部６
３によって光増幅部６１を制御する。
【００７６】監視制御部からの制御情報を制御情報受信
部６７により受信し、次段の光増幅器に制御情報を転送
し、又制御部６６に受信制御情報を加える。この制御情
報が光送信器の増加又は削除を示す場合、セレクタ７０
を制御して、出力一定制御回路６４から利得一定制御回
路６９に切替える。それによって、光増幅部６１は、光
出力一定制御方式から利得一定制御方式に切替えられ、
稼動開始の光送信器の光出力の増加に従った光出力、又
は稼動停止の光送信器の光出力の減少に従った光出力と
なる。即ち、波長対応の所定の光出力レベルを維持した
状態で増幅出力することができる。
【００７７】光増幅器は、稼動開始の光送信器の立上り
時定数又は稼動停止の光送信器の立下り時定数に従った
所定時間後、或いは監視制御部７による稼動開始の光送
信器の光出力が所定値に増加したことを検出した時、又
は稼動停止の光送信器の光出力が所定値に減少したこと
を検出した時に、制御情報を送出し、それによって、光
増幅器は、制御部６６によってセレクタ７０を制御し、
利得一定制御回路６９から出力一定制御回路６４に切替
える。従って、光増幅部６１は、利得一定制御方式から
光出力一定制御方式に切戻されて、各部の損失変動等に
よる影響を打ち消すように、光出力レベルが一定となる
ように制御される。
【００７８】図１１は本発明の第３の実施例の光増幅器
の詳細説明図であり、図１０の構成を詳細に示すもので
ある。同図に於いて、６１は光増幅部、６２は出力モニ
タ部、６３は利得制御部、６４は出力一定制御回路、６
５は出力レベル設定回路、６６は制御部、６７は制御情
報受信部、６８は利得モニタ部、６９は利得一定制御回
路、７０はセレクタ、７１は光合波器、７２は励起用の
半導体レーザ、７３は光分波器、７４，７９は受光素
子、７５はトランジスタ、７６，８２は演算増幅器、７
７は切替回路、７８は制御情報再生部、８０は平均化回
路、８１はホールド回路である。
【００７９】前述のように、光送信器の稼動開始又は稼
動停止の制御情報を制御情報受信部６７で受信すると、
制御部６６は、セレクタ７０を制御して、演算増幅器７
６側から演算増幅器８２側を選択するように切替える。
それによって、トランジスタ７５，半導体レーザ７２，
光合波器７１，光増幅部６１，利得モニタ部６８，利得
一定制御回路６９のループにより、光増幅部６１は利得
一定制御方式によって制御される。
【００８０】この場合、利得モニタ部６８のホトダイオ
ード等の受光素子７９は、光増幅部６１を構成するエル
ビウム（Ｅｒ）ドープ光ファイバの自然放出光（ＡＳ
Ｅ；Ａamplified Ｓpontaneous Ｅmission ）を検出す
る構成の場合を示す。このような技術は、自然放出光が
エルビウムドープ光ファイバの利得に比例し、その側面
からも放出されるから、これを検出するように受光素子
７９を配置することになる（例えば、特開平４−３５６
９８４号公報参照）。
【００８１】このように自然放出光（ＡＳＥ光）を受光
素子７９により検出し、平均化回路８０によって平均化
し、ホールド回路８１によりホールドし、利得モニタ部
６８の受光素子７９による検出出力が平均値に対して一
定となるように、演算増幅器８２からセレクタ７０を介
してトランジスタ７５を制御し、励起用の半導体レーザ
７２からの励起光電力を制御する。
【００８２】このように、利得一定制御方式により、光
増幅部６１は、光入力が増加すれば、それに対応して光
出力が増加するように増幅し、光入力が減少すれば、そ
れに対応して光出力が減少するように増幅するから、稼
動開始の光送信器の光出力の立上り又は稼動停止の光送
信器の光出力の立下りに対応した光出力とすることがで
きる。従って、波長当たりの所定の光出力を維持して、
光送信器の追加，削除が可能となり、光信号波形の歪み
の抑制やＳ／Ｎの低下の防止ができる。
【００８３】又制御部６６は、光送信器の稼動数に対応
した比較基準値ｒｆ１〜ｒｆｍを選択するように切替回
路７７を制御し、所定時間後、又は監視制御部７からの
制御情報受信によってセレクタ７０を制御し、演算増幅
器８２側から演算増幅器７６側を選択するように切替え
る。それによって、光増幅部６１は、光出力一定制御方
式によって制御され、出力レベル設定回路６５による比
較基準値の設定に従った光出力レベルになるように、励
起用の半導体レーザ７５が制御される。
【００８４】図１２は本発明の第４の実施例の説明図で
あり、図１と同一符号は同一部分を示し、１５Ａは制御
情報光送信部である。この制御情報光送信部１５Ａから
制御情報を光信号とし、その波長を、各光送信器４−１
〜４−ｎの光出力の波長と相違させて、波長多重化し、
光増幅器６及び光中継装置２の光増幅器８は、それぞれ
光分波した制御情報光信号を基に、光送信器４−１〜４
−ｎの稼動開始又は稼動停止に従った制御を行うことに
なる。従って、監視制御部７から各光増幅器６，８に制
御情報を転送する為の信号線を省略することができる。
【００８５】図１３は本発明の第４の実施例の光増幅器
の説明図であり、９１は光増幅部、９２はモニタ部、９
３は利得制御部、９４は出力一定制御回路、９５は出力
レベル設定回路、９６は制御部、９７は制御情報受信
部、９８と電気光変換部、９９は光分波器、１００は光
合波器である。
【００８６】電気光変換部９８と光分波器９９と光合波
器１００とを除く構成は、図６に示す本発明の第１の実
施例と同様の構成であり、この実施例は、監視制御部７
の制御情報光送信部１５Ａから制御情報光信号として、
光合波器５により波長多重化し、光伝送路３を介して制
御情報光信号を転送するものであるから、この制御情報
光信号を、光分波器９９により分波し、制御情報受信部
９７に加える。この場合、制御情報光信号を電気信号に
変換し、制御部９６と電気光変換部９８とに加える。
【００８７】この電気光変換部９８により変換された制
御情報光信号は、光増幅部９１による増幅光出力と共に
光合波器１００によって合波される。即ち、波長多重化
光信号として次段の光中継装置に転送される。又受信制
御情報に従って制御部９６は、前述の実施例と同様、出
力レベル設定回路９５の比較基準値を、光送信器の増加
又は減少した後の稼動数に対応して選択して設定する。
又光増幅部９１の光出力を光送信器の光出力の立上り時
定数又は立下り時定数と同一の時定数に従って、設定さ
れた比較基準値に向かって増加又は減少させるように制
御する。そして、比較基準値に相当する光出力となる
と、通常の制御に移行することになる。
【００８８】又図９，図１０，図１１に示す光出力一定
制御方式と利得一定制御方式とに切替える構成に於いて
も、監視制御部７から各光増幅器６，８に加える制御情
報を、光信号に変換し、各光送信器４−１〜４−ｎから
の光信号に波長多重化して、光伝送路３によって転送す
ることも可能である。
【００８９】図１４は本発明の第５の実施例の説明図で
あり、１０１は光端局装置、１０２は光中継装置、１０
３は光伝送路、１０４−１〜１０４−ｎは光送信器、１
０５は光合波器、１０６は光増幅器、１０７は監視制御
部、１０８は光増幅器、１０９−１〜１０９−ｎは回
線、１１０は電光変換器、１１１はモニタ部、１１２は
光出力制御部、１１３はモニタ処理部、１１４は制御処
理部、１１５は制御情報送信部である。
【００９０】光送信器１０４−１〜１０４−ｎは、それ
ぞれ設定されたタイムスロットに於いて回線１０９−１
〜１０９−ｎからの送信データに従った同一光波長の光
信号を送出するものであり、光合波器５は、各光送信器
１０４−１〜１０４−ｎの所定のタイムスロットの光信
号を多重化する。即ち、時分割多重化光信号として出力
する。このような光送信器１０４−１〜１０４−ｎ対応
のタイムスロットの制御は、監視制御部１０７の制御処
理部１１４によって行うことができる。
【００９１】又光端局装置１０１の光増幅器１０６及び
光中継装置１０２は、時分割多重化信号を増幅するもの
で、前述の各実施例を適用して制御することができる。
即ち、光送信器の増加又は減少時に於ける光増幅器１０
６，１０８の光出力を、稼動開始する光送信器の立上り
時定数又は稼動停止する光送信器の立下り時定数と同一
の時定数に従って制御するか、又は光出力一定制御方式
から利得一定制御方式に切替えて、光送信器の稼動開始
又は稼動停止を行わせ、光送信器の光出力が所定値にな
った時に、利得一定制御方式から光出力一定制御方式に
切戻す制御を行うこともできる。
【００９２】図１５は時分割多重化光信号の説明図であ
り、例えば、光送信器１０４−１〜１０４−４に割当て
られたタイムスロットＴ１〜Ｔ４に於いて、それぞれ送
信データの“１”，“０”に従って（ａ）〜（ｄ）に示
すように光信号を送出する。それによって、光合波器１
０５により合波すると、（ｅ）に示す時分割多重化光信
号が得られる。各タイムスロットＴ１〜Ｔ４と回線１０
９−１〜１０９−４との対応付け等の制御は、既に知ら
れている時分割多重化方式に従った制御を適用すること
ができる。
【００９３】なお、時分割多重化と波長多重化とを組合
せて、多重度を高くし、効率の良い多重化光信号による
通信を可能とすることもできる。又本発明は、前述の各
実施例のみに限定されるものではなく、種々付加変更す
ることができる。例えば、光増幅器は、エルビウムドー
プ光ファイバのみでなく、他の希土類ドープ光ファイバ
や半導体光増幅器等を適用することも可能である。
【００９４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数の
光送信器４−１〜４−ｎからのそれぞれ異なる波長を光
合波器５等により多重化した光波長多重信号を増幅する
光増幅器６等の光増幅手段と、監視制御部７等による利
得制御手段とを備えて、光信号の波長数を変化させる時
に、光増幅手段の利得を一定として、波長数に対応した
光信号レベルとなるように制御することによって、波長
当たりの光信号レベルを所定値に維持して、所定のマー
ジンを確保することができる。又波長数の変化後に、光
波長多重信号のレベルを所定となるように制御する監視
制御部７等によるレベル制御手段を備えて、光波長多重
信号の波長数に対応したレベルに安定化することができ
る。又光波長多重通信システムは、前述の光増幅装置を
利用して、波長数の変更によっても、光波長多重信号の
安定な伝送を可能とすることができる。又光波長多重通
信システムに於ける光端局装置及び光中継装置は、それ
ぞれ前述の光増幅装置を有し、光波長多重信号の波長数
の変化に対応して、波長数に従ったレベルの光波長多重
信号として送受信し、中継区間を短縮することなく、波
長数の変更に対処できる利点がある。
【００９５】特に、光送信器４−１〜４−ｎの増加又は
削除に於ける多重化光信号のパワーの変動に対して、光
送信器４−１〜４−ｎの光出力の立上り時定数又は立下
り時定数と同一の時定数に従って光中継装置２の光増幅
器８及び光端局装置１に設けた場合の光増幅器６の光出
力の増加又は減少を制御することにより、波長対応の光
出力を一定化することができ、光伝送路３の非線型効果
による光信号波形の歪み発生の抑制やＳ／Ｎ劣化の防止
ができる利点がある。
【００９６】この場合に、稼動開始又は稼働停止の光送
信器の光出力の増加又は減少の過程を複数段階にわたっ
て制御し、各光増幅器６，８の光出力についても複数段
階にわたって増加又は減少させるように制御することに
より、制御遅延による誤差分が少なくなり、それによっ
て、光信号波形の歪みやＳ／Ｎ劣化を抑制することがで
きる利点がある。
【００９７】又正常時は、各光増幅器６，８は、光出力
一定制御方式により光出力が制御されており、光送信器
の増加又は削除の場合に、光出力一定制御方式から利得
一定制御方式に切替える。それによって、光送信器の光
出力の増加又は減少の時定数に従って各光増幅器６，８
の光出力が制御されて、光送信器の光出力が所定値に増
加又は減少した時に、元の光出力一定制御方式に切戻す
ことにより、各光増幅器６，８の時定数制御を行うこと
なく、光送信器の光出力の増加又は減少に比例して、光
出力を制御できる利点がある。
【００９８】又時分割多重化光信号により通信を行う場
合、各光送信器は、同一構成の半導体レーザを用いるこ
とが可能となり、コストダウンを図ることができる。又
各光増幅器６，８も単一波長の増幅構成で済む利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例のフローチャートであ
る。
【図３】本発明の第１の実施例の光送信器増加時の説明
図である。
【図４】本発明の第２の実施例の光送信器増加時の説明
図である。
【図５】本発明の第１の実施例の光送信器の説明図であ
る。
【図６】本発明の第１の実施例の光増幅器の説明図であ
る。
【図７】本発明の第１の実施例の監視制御部の説明図で
ある。
【図８】本発明の第１の実施例の光増幅器の詳細説明図
である。
【図９】本発明の第３の実施例のフローチャートであ
る。
【図１０】本発明の第３の実施例の光増幅器の説明図で
ある。
【図１１】本発明の第３の実施例の光増幅器の詳細説明
図である。
【図１２】本発明の第４の実施例の説明図である。
【図１３】本発明の第４の実施例の光増幅器の説明図で
ある。
【図１４】本発明の第５の実施例の説明図である。
【図１５】時分割多重化光信号の説明図である。
【符号の説明】
１ 光端局装置 ２ 光中継装置 ３ 光伝送路 ４−１〜４−ｎ 光送信器 ５ 光合波器 ６ 光増幅器 ７ 監視制御部 ８ 光増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/18 Ｈ０４Ｊ 14/02

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の異なる波長の光信号を多重化した
    光波長多重信号を増幅する光増幅手段と、 該光増幅手段の利得を一定となるように制御する第１制
    御状態と、該光増幅手段の光出力を一定となるように制
    御する第２制御状態とで該光増幅手段を制御可能であ
    り、前記光波長多重信号を構成する光信号の波長数変化
    時に第１制御状態で制御し、波長数変化のない時は波長
    数に応じた光出力となるよう第２制御状態で制御する手
    段とを備えたことを特徴とする光増幅装置。
  2. 【請求項２】 複数の異なる波長の光信号を多重化した
    光波長多重信号を増幅する光増幅手段と、 該光増幅手段の利得を一定に制御する第１制御状態で動
    作させる利得制御手段と、該光増幅手段の光出力を 該光波長多重信号の波長数に応
    じた出力レベルとなるように光出力レベルを制御する第
    ２制御状態で動作させる出力一定制御手段とを備え、 前記光波長多重信号を構成する光信号の波長数変化時に
    は利得制御手段で制御し、波長数変化のない時は波長数
    に応じた光出力レベルとなるように出力一定制御手段で
    制御する ことを特徴とする光増幅装置。
  3. 【請求項３】 前記請求項１又は２記載の光増幅装置に
    於いて、前記光波長多重信号を構成する光信号の波長数
    変化時は前記第１制御状態と前記第２制御状態を段階的
    に繰返すことを特徴とする光増幅装置。
  4. 【請求項４】 異なる波長の光信号を多重化した光波長
    多重信号を光伝送路に送出する手段と、該光波長多重信
    号を構成する光信号の波長数の変化時に制御信号を出力
    する手段とを備えた光端局装置と、 前記光伝送路を介して受信した前記光波長多重信号を増
    幅する光増幅手段と、該光増幅手段の利得を一定となる
    ように制御する第１制御状態と該光増幅手段の光出力を
    一定となるように制御する第２制御状態とで光増幅手段
    を制御可能であ り、前記光波長多重信号を構成する光信
    号の波長数変化時に前記第１制御状態で制御し、波長数
    変化のない時は波長数に応じた光出力に前記第２制御状
    態で制御する手段とを備えた光増幅装置と から構成され
    たことを特徴とする光波長多重通信システム。
  5. 【請求項５】 異なる波長の光信号を多重化した光波長
    多重信号を光伝送路に送出する手段と、 該光波長多重信号を構成する光信号の波長数を変化させ
    る時に第１の制御信号を出力し、前記波長数の変化後に
    第２の制御信号を出力する手段とを備えた光端局装置
    と、 前記光伝送路を介して受信した前記光波長多重信号を増
    幅する光増幅手段と、 該光増幅手段の利得を一定となるように制御する第１制
    御状態と該光増幅手段の光出力を一定となるように制御
    する第２制御状態とで光増幅手段を制御可能であり、前
    記光波長多重信号を構成する光信号の波長数変化時に前
    記第１制御状態で制御し、波長数変化のない時は波長数
    に応じた光出力に前記第２制御状態で制御する手段とを
    設け、 前記第１の制御信号を検出した時に前記第１制御状態で
    制御し、前記第２の制御信号を検出した時に前記第２制
    御状態で制御する光増幅装置と から構成された ことを特
    徴とする光波長多重通信システム。
  6. 【請求項６】 光端局装置間を光増幅装置を介して光伝
    送路により接続し、光波長多重化信号を伝送する光波長
    多重通信システムに於いて、 前記光端局装置は、複数の光送信器と、該複数の光送信
    器からのそれぞれ異なる光波長の光信号を合波する光合
    波器と、前記複数の光送信器の動作状態を監視する監視
    制御部とを備え、 該監視制御部は、前記光送信器の光出力変化をモニタし
    該光出力変化に追従して前記光送信器の動作数変化時は
    該光増幅装置の利得を一定となるように制御する第１制
    御状態と、動作数変化しない時は前記光送信器の動作数
    に応じた一定光出力を該光増幅装置が出力するように制
    御する第２制御状態で制御させることを特徴とする光波
    長多重通信システム。
  7. 【請求項７】 前記請求項４乃至６の何れか１項記載の
    光波長多重通信シス テムに於いて、前記光波長多重信号
    を構成する光信号の波長数変化時は前記第１制御状態と
    前記第２制御状態とを段階的に繰返すことを特徴とする
    光波長多重通信システム。
  8. 【請求項８】 光端局装置間を光増幅装置を介して光伝
    送路により接続し、異なる波長の光信号を多重化した光
    波長多重信号を伝送する光波長多重通信システムに於い
    て、 前記光端局装置は、複数の光送信器と、該複数の光送信
    器からのそれぞれ異なる波長の光信号を合波する光合波
    器と、前記複数の光送信器の動作状態を監視する監視制
    御部とを備え、 該監視制御部は、前記光送信器の新たな稼働開始又は稼
    働停止の時に、該光送信器と前記光増幅装置とに対して
    制御信号を送出する構成を備え、 前記光増幅装置は、前記監視制御部からの制御信号によ
    り、前記稼働開始又は稼働停止による前記異なる波長の
    光信号の増加又は減少中は送信器稼働数に応じた一定の
    光出力を出力するように制御する光出力一定状態から利
    得一定状態に切替え、前記稼働開始又は稼働停止による
    前記光波長多重信号が所定値に増加又は減少した後に前
    記利得一定状態から前記光出力一定状態に切替える構成
    を備えたことを特徴とする光波長多重通信システム。
  9. 【請求項９】 前記請求項８記載の光波長多重通信シス
    テムに於いて、前記稼働開始又は稼働停止により前記光
    波長多重信号光の増加又は減少中は段階的に利得一定制
    御と出力一定制御とを切替えることを特徴とする光波長
    多重通信システム。
  10. 【請求項１０】 前記請求項６乃至９の何れか１項記載
    の光波長多重通信システムに於いて、前記光送信器は、
    光出力のモニタ部を備え、前記監視制御部は、前記モニ
    タ部による前記光出力の検出信号に従って前記光中継装
    置の前記光増幅装置を制御する制御信号を出力する構成
    を備えたことを特徴とする光波長多重通信システム。
  11. 【請求項１１】 異なる波長の光信号を多重化した光波
    長多重信号を光伝送路に送出する手段と、 該光波長多重信号を構成する光信号の波長数を変化させ
    る時に前記光波長多重 信号を構成する光信号の波長と異
    なる波長の光制御信号を前記光伝送路に送出すること
    で、伝送路上に設けられた光増幅手段の利得を一定とす
    る利得一定制御と光出力を一定とする出力一定制御を可
    能とし、該光波長多重信号の波長数変化時は該光増幅器
    を利得一定制御し、波長数変化がない時は波長数に応じ
    た一定の光出力となるように出力一定制御にする手段と
    を備えたことを特徴とする光端局装置。
  12. 【請求項１２】 前記請求項１１記載の光端局装置に於
    いて、波長数変化時に出力一定制御と利得一定制御を段
    階的に切替える制御を行うことを特徴とする光端局装
    置。
  13. 【請求項１３】 異なる波長の光信号を多重化した光波
    長多重信号を光伝送路に送出する手段と、 該光波長多重信号を構成する光信号の波長数を変化させ
    る時に前記光波長多重信号を構成する光信号の波長と異
    なる波長の第１の光制御信号を前記光伝送路に送出する
    手段と、前記光信号の波長数を変化させた後に前記第１
    の光制御信号と異なる第２の光制御信号を送出する手段
    とを設け、 該第１の光制御信号により伝送路上に設けられた光増幅
    器を波長数に応じた一定の光出力を出力する出力一定制
    御から一定の利得で動作する利得一定制御に変化させ、
    該第２の光制御信号により該光増幅器を利得一定制御か
    ら光信号波長数に応じた出力一定制御に変化させる こと
    を特徴とする光端局装置。
  14. 【請求項１４】 前記請求項１３記載の光端局装置に於
    いて、波長数変化時に出力一定制御と利得一定制御を段
    階的に切替える制御を行うことを特徴とする光端局装
    置。
  15. 【請求項１５】 光波長多重通信システムに於ける光中
    継装置に於いて、 光伝送路を介して受信した光信号を増幅して出力する光
    増幅器と、 該光増幅器の光出力をモニタするモニタ部と、 光端局装置の監視制御部からの制御情報を受信処理する
    制御情報受信部と、 該制御情報受信部により受信した制御情報と前記モニタ
    部による検出信号とを基に、前記光増幅器に対する出力
    一定制御と利得一定制御を切替制御する増幅制 御部とを
    備え、 光波長多重信号を構成する光信号の波長数変化時に利得
    一定制御し、波長数変化のない時は波長数に応じた光出
    力となるように出力一定制御とする ことを特徴とする光
    中継装置。
  16. 【請求項１６】 前記請求項１５記載の光中継装置に於
    いて、波長数変化時に出力一定制御と利得一定制御を段
    階的に切替える制御を行うことを特徴とする光中継装
    置。
  17. 【請求項１７】 光波長多重通信システムに於ける光中
    継装置に於いて、 光伝送路を介して受信した光信号を増幅して出力する光
    増幅器と、 該光増幅器の光出力をモニタするモニタ部と、 光端局装置の監視制御部からの制御情報を受信処理する
    制御情報受信部と、 該制御情報受信部により受信した制御情報に従って、光
    信号の波長数に対応した出力一定制御手段から利得一定
    制御手段に切替えて前記光増幅器の光出力レベルを制御
    し、次に、利得一定制御手段から光信号の波長数に対応
    した出力一定制御手段に切替えて前記光増幅器の光出力
    レベルを制御する増幅制御部とを備えた ことを特徴とす
    る光中継装置。
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