JP3779502B2 - 光増幅装置、光送信装置、光伝送システム、光増幅方法および光入射方法 - Google Patents

光増幅装置、光送信装置、光伝送システム、光増幅方法および光入射方法 Download PDF

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    • H04B2210/25—Distortion or dispersion compensation
    • H04B2210/258—Distortion or dispersion compensation treating each wavelength or wavelength band separately

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長帯域ごとに対応して光増幅器を複数個備える光増幅装置において、各光増幅器の出力を制御することにより、所定の距離を伝搬した地点における各波長帯域の光パワーを同一にすることができる光増幅装置および光送信装置に関する。そして、これらの装置を使用した光伝送システムに関する。さらに、波長帯域ごとに対応して光増幅器を複数個備える複合光増幅装置における光増幅方法および光入射方法に関する。
将来のマルチメディアネットワークの構築を目指し、超長距離でかつ大容量の光伝送システムが要求されている。この大容量化を実現する方式として、波長分割多重（Wavelength-division Multiplexing、以下、「ＷＤＭ」と略記する。）方式が、光ファイバの広帯域・大容量性を有効利用できるなどの有利な点から研究・開発が進められている。
特に、近年では、ＷＤＭ方式のさらなる広帯域化・多波長化が要望され、この広帯域化・多波長化されたＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅装置の研究・開発が盛んである。
【０００２】
【従来の技術】
このような広帯域化・多波長化されたＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅装置について、「分散シフトファイバ上での３波長帯域ＷＤＭ伝送」（可児 淳一ほか、１９９９年電子情報通信学会総合大会）に報告されている。
【０００３】
図２３は、この報告を参考にした、従来の３波長帯域ＷＤＭ伝送システムの構成を示す図である。
図２３において、１６個の各レーザダイオード（laser diode 、以下、「ＬＤ」と略記する。）１５０-1〜１５０-nは、Ｓ+−ｂａｎｄ のチャネル１からチャンネル１６に対応する波長のレーザ光を各々発振する。発振したチャネル１からチャンネル１６の各レーザ光は、アレイ導波路回折格子（arrayed waveguide grating 、以下、「ＡＷＧ」と略記する。）１５１-1に入射される。ＡＷＧ１５１-1は、このチャネル１からチャネル１６の各レーザ光を波長多重しＷＤＭ方式光を生成する。このＷＤＭ方式光は、マッハツェンダ型光変調器（以下、「ＭＺ」と略記する。）１５２-1に入射され、ＭＺ１５２-1で送信すべき情報で変調されてＷＤＭ方式光信号となって、ツリウム添加光ファイバ増幅器（thulium-doped fiber amplifier 、以下、「ＴＤＦＡ」と略記する。）１５３に入射される。ＴＤＦＡ１５３は、１４５０ｎｍ帯域を増幅する希土類元素添加光ファイバ増幅器であるため、このＳ+−ｂａｎｄ のＷＤＭ方式光信号を増幅することができる。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、誘電体多層膜フィルタからなる波長多重カプラ（以下、「ＷＤＭカプラ」と略記する。）１５６に入射される。
【０００４】
そして、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦＡ１５３を１５５０ｎｍ帯域を増幅するエルビウム添加光ファイバ増幅器（erbium-doped fiber amplifier 、以下、「ＥＤＦＡ」と略記する。）１５４に代えて、ＬＤ１５０-17 〜１５０-32 、ＡＷＧ１５１-2、ＭＺ１５２-2およびＥＤＦＡ１５４からなる上述と同様の構成により生成されてＷＤＭカプラ１５６に入射される。
【０００５】
さらに、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦＡ１５３を１５８０ｎｍ帯域を増幅するゲインシフトエルビウム添加光ファイバ増幅器（以下、「ＧＳ−ＥＤＦＡ」と略記する。）１５５に代えて、ＬＤ１５０-33 〜１５０-48 、ＡＷＧ１５１-3、ＭＺ１５２-3およびＧＳ−ＥＤＦＡ１５５からなる上述と同様の構成により生成されてＷＤＭカプラ１５６に入射される。
【０００６】
ＷＤＭカプラ１５６は、Ｓ+−ｂａｎｄ 、Ｃ−ｂａｎｄおよびＬ−ｂａｎｄの各ＷＤＭ方式光信号を波長多重して３波長帯域ＷＤＭ方式光信号として分散シフトファイバ（dispersion shifted fiber、以下、「ＤＳＦ」と略記する。）１５７の光伝送路に送出される。
このような光伝送システムは、Ｓ+−ｂａｎｄ （１４５０〜１４９０ｎｍ）、Ｃ−ｂａｎｄ（１５３０〜１５７０ｎｍ）およびＬ−ｂａｎｄ（１５７０〜１６１０ｎｍ）の各波長帯域にチャネルを持つＷＤＭ方式光信号を生成し、各波長帯域ごとに希土類元素添加光ファイバ増幅器で増幅した後に、各ＷＤＭ方式光信号を波長多重して３波長帯域ＷＤＭ方式光信号にして光伝送路に送出するものである。
【０００７】
ところで、光伝送路中を伝送するＷＤＭ方式光信号は、誘導ラマン散乱、４光波混合、相互位相変調などの非線形光学現象によって、クロストークを引き起こすことが知られている。
特に、誘導ラマン散乱は、光伝送路中の光学フォノンとの相互作用によって短波長側の光パワーを長波長側に移行させることから、チャネル間の光パワーが不均一となって利得傾斜を生じ、その結果、ＷＤＭ方式光信号の短波長側のチャネルにＳＮＲ（signal to noise ratio ）の劣化を生じさせる。
【０００８】
このＷＤＭ方式光信号の最も短波長側のチャネルから失われる光パワーの割合Ｄは、ＷＤＭ方式光信号がラマン利得のある周波数帯域１５ＴＨｚ内にあり、チャネル間隔を△ｆ、チャネル数をＮとすると、
【数１】
Figure 0003779502
で表される。ここで、λi 、Ｐi 、γi は、それぞれi 番目のチャネルの波長、光パワー、ラマン利得係数である。Ｌe は、光伝送路の有効長で光伝送路の損失係数をαとすれば、Ｌe ＝（１−ｅｘｐ（−α））／α である。そして、Ａeff は、光伝送路の有効コア断面積を表す。
【０００９】
また、光ファイバのラマン利得係数は、一般に、三角形近似され、
【数２】
Figure 0003779502
で表される。ここで、γp は、三角形近似した際のラマン利得係数の最大値であるピーク利得係数である。
このような誘導ラマン散乱の諸式は、例えば、「光ファイバ通信技術」（小西良弘監修、日刊工業新聞社）２７６頁ないし２７８頁に説明されている。
【００１０】
従来は、このような誘導ラマン散乱により、例えば、３２波のＷＤＭ方式光信号を光ファイバで一定距離を伝送すると、チャネル１の光パワーが長波長側のチャネルに移行するため、ＷＤＭ方式光信号に利得傾斜が生じることが知られていた。つまり、１つの波長帯域内においてＷＤＭ方式光信号に誘導ラマン散乱による利得傾斜が生じることが知られていた。
【００１１】
ところで、１５５０ｎｍ付近の波長帯域において、この誘導ラマン散乱の相互作用が働く範囲は、１３０ｎｍ以上の広い波長帯域に亘ることが計算される。したがって、３つの波長帯域内に各チャネルをそれぞれ設定された３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、図２３に示す光伝送システムで１００ｋｍを伝送するとその地点Ｘでは、誘導ラマン散乱により短波長側の波長帯域であるＳ+ −ｂａｎｄの光パワーが長波長側の波長帯域であるＣ−ｂａｎｄおよびＬ−ｂａｎｄに移行するためＳＮＲが劣化する、と予想される。
【００１２】
そこで、Ｃ−ｂａｎｄおよびＬ−ｂａｎｄを同時に伝送する２波長帯域ＷＤＭ方式光信号の場合に、誘導ラマン散乱がこの２波長帯域ＷＤＭ方式光信号に与える影響について、測定を行った。
図１７は、単方向伝送の場合における誘導ラマン散乱による利得傾斜を測定する測定系の構成を示す図である。
【００１３】
図１７において、３２個の各ＬＤ１２０-1〜１２０-32 は、Ｃ−ｂａｎｄのチャネル１からチャンネル３２に対応する波長のレーザ光を各々発振する。発振したチャネル１からチャンネル３２の各レーザ光は、ＡＷＧ１２１-1に入射され、波長多重されてＷＤＭ方式光になる。このＷＤＭ方式光は、ＥＤＦＡ１２２に入射され、増幅される。増幅されたＷＤＭ方式光は、光パワーを減衰する減衰器（attenuator、以下、「ＡＴＴ」と略記する。）１２３に入射される。減衰して所定の光パワーに設定されたＷＤＭ方式光は、ＷＤＭカプラ１２６に入射される。
【００１４】
そして、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光は、ＥＤＦＡ１２２をＧＳ−ＥＤＦＡ１２４に代えて、ＬＤ１２０-33 〜１２０-64 、ＡＷＧ１２１-2、ＧＳ−ＥＤＦＡ１２４およびＡＴＴ１２５からなる上述と同様の構成により生成されてＷＤＭカプラ１２６に入射される。
ＷＤＭカプラ１２６は、Ｃ−ｂａｎｄおよびＬ−ｂａｎｄの各ＷＤＭ方式光を波長多重して２波長帯域ＷＤＭ方式光として単一モードファイバ（single mode fiber、以下、「ＳＭＦ」と略記する。）１２７に送出される。
【００１５】
そして、２波長帯域ＷＤＭ方式光は、ＳＭＦ１２７を８０ｋｍ伝送した後に、入射した光の波長とその波長における光パワーとを測定する光スペクトルアナライザ１２８に入射される。
ここで、ＡＴＴ１２３、１２５の各減衰量は、Ｃ−ｂａｎｄにおける各チャネルの光パワーとＬ−ｂａｎｄにおける各チャネルの光パワーとをＷＤＭカプラ１２６から射出される直後の地点、すなわち、図１７に示す地点Ｙにおいて、同一になるように調節される。
【００１６】
このような測定系は、Ｃ−ｂａｎｄおよびＬ−ｂａｎｄの各波長帯域にチャネルを持つＷＤＭ方式光を生成し、各波長帯域ごとに希土類元素添加光ファイバ増幅器とＡＴＴ１２３、１２５とで光パワーを調節した後に、各ＷＤＭ方式光信号を波長多重して２波長帯域ＷＤＭ方式光にしてＳＭＦ１２７に送出する。そして、ＳＭＦ１２７を８０ｋｍ伝送した後の２波長帯域ＷＤＭ方式光を光スペクトルアナライザ１２８で測定する。
【００１７】
図１８は、地点Ｙにおける２波長帯域ＷＤＭ方式光のスペクトルを示す図である。
図１９は、ＳＭＦを８０ｋｍ伝送後における２波長帯域ＷＤＭ方式光のスペクトルを示す図である。
図２０は、単方向伝送の場合におけるラマン利得を示す図である。
【００１８】
図１８および図１９の縦軸は、ｄＢｍ単位で表示した光パワーであり、横軸は、ｎｍ単位で表示した波長である。また、図２０の縦軸は、ｄＢ単位で表示したラマン利得であり、横軸は、ｎｍ単位で表示した波長である。
図１８と図１９とを比較すると、図１８では、Ｃ−ｂａｎｄとＬ−ｂａｎｄとの光パワーは、ほぼ同一であるのに対し、８０ｋｍ伝送後の図１９では、Ｃ−ｂａｎｄの光パワーの方がＬ−ｂａｎｄの光パワーより小さくなっていることが分かる。
【００１９】
図２０は、この事実をより明瞭にするために図１８および図１９より作成した図である。図２０において、×は、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光のみを８０ｋｍ伝送した後の光パワーである。▲は、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光のみを８０ｋｍ伝送した後の光パワーである。◆は、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光とＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光とを８０ｋｍ伝送した後の光パワーである。
【００２０】
この図２０から、両ｂａｎｄを伝送すると、Ｃ−ｂａｎｄの光パワーが小さくなるとともにＬ−ｂａｎｄの光パワーが大きくなることが分かる。すなわち、誘導ラマン散乱によりＣ−ｂａｎｄの光パワーがＬ−ｂａｎｄに移行することが分かる。
以上は、Ｃ−ｂａｎｄおよびＬ−ｂａｎｄを同一方向に伝送する場合であるが、Ｃ−ｂａｎｄおよびＬ−ｂａｎｄを互いに逆方向に伝送する双方向伝送の場合についても同様に測定した。
【００２１】
図２１は、双方向伝送の場合における誘導ラマン散乱による利得傾斜を測定する測定系の構成を示す図である。
図２１は、図１７のＬＤ１２０-33 〜１２０-64 、ＡＷＧ１２０-2、ＧＳ−ＥＤＦＡ１２４およびＡＴＴ１２５からなるＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光を生成する構成をＳＭＦ１２７のＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光が入射される端とは逆の端にＷＤＭカプラ１２９を介して設け、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光のスペクトルを測定する光スペクトルアナライザ１３０を備えたこと以外は、図１７と同様であるので、この測定系の構成については、その説明を省略する。
【００２２】
このような測定系では、生成されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光は、ＥＤＦＡ１２２とＡＴＴ１２３とで光パワーを調節した後に、ＳＭＦ１２７に送出され、ＳＭＦ１２７を８０ｋｍ伝送した後に光スペクトルアナライザ１２８で測定される。一方、生成されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光は、ＧＳ−ＥＤＦＡ１２４とＡＴＴ１２５とで光パワーを調節した後に、ＳＭＦ１２７に送出され、ＳＭＦ１２７を８０ｋｍ伝送した後に光スペクトルアナライザ１３０で測定される。
【００２３】
ここで、図２１に示す地点Ｚ1 におけるＣ−ｂａｎｄにおける各チャネルの光パワーと地点Ｚ2 におけるＬ−ｂａｎｄにおける各チャネルの光パワーとは、ＡＴＴ１２３、１２５で同一になるように調節される。
図２２は、双方向伝送のラマン利得と単方向伝送のラマン利得とを示す図である。
【００２４】
図２２の縦軸は、ｄＢ単位で表示したラマン利得であり、横軸は、ｎｍ単位で表示した波長である。◆は、単方向伝送の光パワーであり、図２０を転記したものである。■は、双方向伝送の光パワーである。
この図２２から、両ｂａｎｄを伝送した場合に生じるＣ−ｂａｎｄの光パワーがＬ−ｂａｎｄに移行する現象は、単方向伝送でも双方向伝送でも同一であることが分かる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
図１９、図２０および図２２から分かるように、２波長帯域ＷＤＭ方式光を伝送すると、誘導ラマン散乱によりＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光の光パワーがＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光に移行する。つまり、誘導ラマン散乱により短波長側の波長帯域におけるＷＤＭ方式光の光パワーが長波長側の波長帯域におけるＷＤＭ方式光に移行する。このため、ｎ波長帯域ＷＤＭ方式光を伝送した場合には、波長帯域間において光パワーに格差が生じ、短波長側の波長帯域におけるＷＤＭ方式光のＳＮＲが劣化するという問題が生じる。
【００２６】
特に、［数１］から分かるように、超長距離を伝送する場合には、Ｐi およびＬe が大きくなるため、この問題は、重大である。
そこで、請求項１ないし請求項３６に記載の発明と、請求項４２ないし請求項４５に記載の発明とでは、ｎ波長帯域ＷＤＭ方式光を伝送する前に各波長帯域の光パワーに差を設けることにより、伝送後における波長帯域間の光パワーに格差のない光増幅装置、光送信装置および光伝送システムを提供することを目的とする。
【００２８】
さらに、請求項３７ないし請求項４１に記載の発明では、ｎ波長帯域ＷＤＭ方式光を増幅する場合に、伝送後における波長帯域間の光パワーに格差のない光増幅方法および光入射方法を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光増幅装置は、波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる波長帯域ごとに設けられ、波長チャネルごとの光の平均光パワーを調整する複数の第１の制御手段と、前記複数の第１の制御手段の各出力を波長多重する波長多重手段と、前記複数の第１の制御手段のうちの短い波長帯域の光の平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力が、前記複数の光調節手段のうちの長い波長帯域の光の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御手段を制御する第２の処理とを行う第２の制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、入力光を波長帯域ごとに波長分離した後に、各波長帯域の光を前記複数の第１の制御手段にそれぞれ出力する波長分離手段を備えることを特徴とする。
請求項３に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記第２の制御手段は、前記波長多重手段の出力光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御することを特徴とする。
請求項４に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記第２の制御手段は、前記波長多重手段の出力光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーから前記各第１の制御手段の雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御することを特徴とする。
請求項５に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記複数の第１の制御手段の各入力光に光を供給する光源を備えたことを特徴とする。
請求項６に記載の光増幅装置は、請求項２に記載の光増幅装置において、前記波長分離手段に接続され、前記入力光が伝播する光伝送路と、前記光伝送路に光を供給する光源とを備えたことを特徴とする。
請求項７に記載の光増幅装置は、請求項２に記載の光増幅装置において、前記第２の制御手段は、前記光増幅装置の射出側に接続された光伝送路における誘導ラマン散乱、前記光伝送路の損失、前記波長分波手段の損失および前記波長多重手段の損失のうちの少なくとも１つに基づいて、前記短い波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力と、前記長い波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力との差を決定することを特徴とする。
請求項８に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記光は、第１波長帯域のＷＤＭ光信号と第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のＷＤＭ光信号とであり、前記第１波長帯域のＷＤＭ光信号におけるチャンネル数が増減することを特徴とする。
請求項９に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記光は、第１波長帯域のＷＤＭ光信号と第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のＷＤＭ光信号とであり、前記第２波長帯域のＷＤＭ光信号におけるチャンネル数が増減することを特徴とする。
請求項１０に記載の光増幅装置は、請求項３に記載の光増幅装置において、前記所定の地点で前記各波長帯域の光パワーを検出する検出手段を備え、前記第２の制御手段は、前記検出手段の出力に応じて前記複数の第１の制御手段の出力を制御することを特徴とする。
請求項１１に記載の光増幅装置は、請求項４に記載の光増幅装置において、前記所定の 地点で前記各波長帯域の光パワーを検出する検出手段を備え、前記第２の制御手段は、前記検出手段の出力に応じて前記複数の第１の制御手段の出力を制御することを特徴とする。
請求項１２に記載の光増幅装置は、請求項１０に記載の光増幅装置において、前記光は、ＷＤＭ光信号であり、前記検出手段は、前記ＷＤＭ光信号のうちの最短波長のチャネルの光パワーを検出することを特徴とする。
請求項１３に記載の光増幅装置は、請求項１１に記載の光増幅装置において、前記光は、ＷＤＭ光信号であり、前記検出手段は、前記ＷＤＭ光信号のうちの最短波長のチャネルの光パワーを検出することを特徴とする。
請求項１４に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記第１の制御手段は、光を増幅する光増幅器であることを特徴とする。
請求項１５に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記第１の制御手段は、光を減衰する光減衰器であることを特徴とする。
請求項１６に記載の光送信装置は、波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる所定の波長帯域ごとに設けられ、前記各波長帯域にＷＤＭ光信号を生成する複数の光送信手段と、前記各光送信手段ごとに接続され、光の光パワーを調整する複数の第１の制御手段と、前記波長帯域ごとの第１の制御手段の各出力を波長多重する波長多重手段と、前記複数の第１の制御手段のうちの短い波長帯域の光の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力が、前記複数の第１の制御手段のうちの長い波長帯域の光を波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御手段を制御する第２の処理とを行う第２の制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１７に記載の光送信装置は、請求項１６に記載の光送信装置において、前記第２の制御手段は、前記波長多重手段の出力光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御することを特徴とする。
請求項１８に記載の光送信装置は、請求項１６に記載の光送信装置において、前記第２の制御手段は、前記波長多重手段の出力光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーから前記各第１の制御手段の雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御することを特徴とする。
請求項１９に記載の光送信装置は、請求項１６に記載の光送信装置において、前記第２の制御手段は、前記光送信装置の射出側に接続された光伝送路における誘導ラマン散乱、前記光伝送路の損失および前記波長多重手段の損失のうちの少なくとも１つに基づいて、前記短い波長帯域の光パワーを調整する第１の制御手段の出力と、前記長い波長帯域の光パワーを調整する第１の制御手段の出力との差を決定することを特徴とする。
請求項２０に記載の光送信装置は、請求項１６に記載の光送信装置において、前記各波長帯域のＷＤＭ光信号は、第１波長帯域のＷＤＭ光信号と第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のＷＤＭ光信号とであり、前記第１波長帯域のＷＤＭ光信号のチャンネル数が増減することを特徴とする。
請求項２１に記載の光送信装置は、請求項１６に記載の光送信装置において、前記各波長帯域のＷＤＭ光信号は、第１波長帯域のＷＤＭ光信号と第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のＷＤＭ光信号とであり、前記第２波長帯域のＷＤＭ光信号のチャンネル数が増減することを特徴とする。
請求項２２に記載の光送信装置は、請求項１７に記載の光送信装置において、前記所定の地点で前記各波長帯域の光パワーを検出する検出手段を備え、前記第２の制御手段は、 前記検出手段の出力に応じて前記複数の第１の制御手段の出力を制御することを特徴とする。
請求項２３に記載の光送信装置は、請求項１８に記載の光送信装置において、前記所定の地点で前記各波長帯域の光パワーを検出する検出手段さらに備え、前記第２の制御手段は、前記検出手段の出力に応じて前記複数の第１の制御手段の出力を制御することを特徴とする。
請求項２４に記載の光送信装置は、請求項２２に記載の光送信装置において、前記検出手段は、前記ＷＤＭ光信号のうちの最短波長のチャネルの光パワーを検出することを特徴とする。
請求項２５に記載の光送信装置は、請求項２３に記載の光送信装置において、前記検出手段は、前記ＷＤＭ光信号のうちの最短波長のチャネルの光パワーを検出することを特徴とする。
請求項２６に記載の光送信装置は、請求項１６に記載の光送信装置において、前記光送信手段は、互いに光パワーを変えた複数の光信号を生成し、前記複数の光信号を波長多重して前記複数の波長帯域のＷＤＭ光信号を生成することを特徴とする。
請求項２７に記載の光送信装置は、請求項１６に記載の光送信装置において、前記第１の制御手段は、光を増幅する光増幅器であることを特徴とする。
請求項２８に記載の光送信装置は、請求項１６に記載の光送信装置において、前記第１の制御手段は、光を減衰する光減衰器であることを特徴とする。
請求項２９に記載の光伝送システムは、波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる複数の波長帯域の光信号を生成する光送信装置と、生成された前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を伝送した前記光信号を受信して処理する光受信装置と、前記光伝送路に接続された少なくとも１つの光増幅手段を備え、前記光増幅手段は、前記光信号を波長帯域ごとに波長分離する波長分波手段と、前記波長分波手段から射出された波長帯域ごとの各光信号の光パワーをそれぞれ調整する複数の第１の制御手段と、前記複数の第１の制御手段の各出力を波長多重する波長多重手段と、前記複数の第１の制御手段のうちの短い波長帯域の波長チャネル当たりの光パワーを調整する第１の制御手段の出力を、長い波長帯域の波長チャネル当たりの光パワーを調整する第１の制御手段の出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に前記光伝送路における誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御手段を制御する第２の処理とを行う第２の制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項３０に記載の光伝送システムは、請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、前記光増幅装置の第２の制御手段は、前記光増幅装置の出力光信号が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの光信号の平均光パワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御することを特徴とする。
請求項３１に記載の光伝送システムは、請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、前記光増幅装置の第２の制御手段は、前記光増幅装置の出力光信号が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの光信号の平均光パワーから前記各第１の制御手段の雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御することを特徴とする。
請求項３２に記載の光伝送システムは、請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、前記光増幅装置は、入力光信号が伝送される光伝送路に光を供給する光源を備えることを特徴とする。
請求項３３に記載の光伝送システムは、請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、前記光送信装置は、互いに光パワーを変えた複数の光信号を生成した後に、前記複数の光信号を波長多重することによって前記複数の波長帯域の光信号を生成することを特徴とす る。
請求項３４に記載の光伝送システムは、請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、前記光受信装置は、光信号のスペクトルを検出し前記検出結果を前記光送信装置に出力するスペクトル検出手段を備え、前記光送信装置は、前記スペクトル検出手段の出力に応じて互いに光パワーを変えた複数の光信号の組を生成した後に、前記複数の光信号の組を波長帯域ごとに波長多重することによって前記複数の波長帯域の光信号を生成することを特徴とする。
請求項３５に記載の光伝送システムは、請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、前記光増幅装置の前記複数の第１の制御手段は、光信号を増幅する光増幅器であることを特徴とする。
請求項３６に記載の光伝送システムは、請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、前記光増幅装置の前記第１の制御手段は、光信号を減衰する光減衰器であることを特徴とする。
請求項３７に記載の光増幅方法は、波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる複数の波長帯域のうちの長い波長帯域の光を増幅し、前記複数の波長帯域のうちの短い波長帯域の光を前記長い波長帯域の光よりも波長チャネル当たりの平均光パワーが大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなると共に、前記複数の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じるチャネルパワーの格差が緩和されるように増幅し、前記複数の波長帯域の光を波長多重することを特徴とする。
請求項３８に記載の光増幅方法は、請求項３７に記載の光増幅方法において、波長多重された前記複数の波長帯域の光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における前記各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーが互いにほぼ同一になるように、前記短い波長帯域の光の増幅出力と前記長い波長帯域の光の増幅出力との差を求め、前差分だけ波長チャネル当たりの平均光パワーが大きくなるように前記短い波長帯域の光を増幅することを特徴とする。
請求項３９に記載の光増幅方法は、互いに光パワーを変えた複数の光信号を生成し、波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ前記複数の光信号を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる波長帯域ごとに波長多重することによって複数のＷＤＭ光信号を生成し、前記複数のＷＤＭ光信号のうちの長い波長帯域のＷＤＭ光信号を増幅し、前記複数のＷＤＭ光信号のうちの短い波長帯域のＷＤＭ光信号を前記長い波長帯域の波長チャネル当たりのＷＤＭ光信号よりも平均光パワーが大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなると共に、前記波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じるチャネルパワーの格差が緩和されるように増幅し、前記複数のＷＤＭ光信号を波長多重することを特徴とする。
請求項４０に記載の光増幅方法は、請求項３９に記載の光増幅方法において、波長多重された前記複数のＷＤＭ光信号が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における前記各ＷＤＭ光信号の波長チャネル当たりの平均光パワーが互いにほぼ等しくなるように、前記短い波長帯域のＷＤＭ光信号の増幅出力と前記長い波長帯域のＷＤＭ光信号の増幅出力と差を求め、前記差分だけ波長チャネル当たりの平均光パワーが、前記長い波長帯域の増幅された光の波長チャネル当たりの平均光パワーより大きくなるように前記短い波長帯域のＷＤＭ光信号を増幅することを特徴とする。
請求項４１に記載の光入射方法は、波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる複数の波長帯域のＷＤＭ光信号のうちの短い波長帯域のＷＤＭ光信号の波長チャネル当たりの光パワーを、長い波長帯域のＷＤＭ光信号の波長チャネル当たりの平均光パワーより大きくし、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーを前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくすることによって、前記複数の波長帯域間に誘導ラ マン散乱に起因して生じるチャネルパワーの格差を緩和し、前記複数の波長帯域のＷＤＭ光信号を光伝送路に入射させることを特徴とする。
請求項４２に記載の光増幅装置は、波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光信号を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる波長帯域ごとの光に波長逆多重化する波長逆多重化ユニットと、前記波長帯域ごとに設けられ、波長チャネルごとの光の平均光パワーを調整する複数の第１の制御ユニットと、前記複数の第１の制御ユニットの各出力を波長多重する波長多重ユニットと、前記複数の第１の制御ユニットのうちの短い波長帯域の光の平均光パワーを調整する第１の制御ユニットの出力が、前記複数の光調節ユニットのうちの長い波長帯域の光の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御ユニットの出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように第１の制御ユニットを制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御ユニットを制御する第２の処理とを行う第２の制御ユニットとを備えたことを特徴とする。
請求項４３に記載の光伝送システムは、波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる複数の波長帯域の光信号を生成する光送信装置と、生成された前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を伝送した前記光信号を受信して処理する光受信装置と、前記光伝送路に接続された少なくとも１つの光増幅装置を備え、前記光増幅装置は、前記光信号を波長帯域ごとに波長分離する波長分波装置と、前記波長分波装置から射出された波長帯域ごとの各光信号の光パワーをそれぞれ調整する複数の第１の制御装置と、前記複数の第１の制御装置の各出力を波長多重する波長多重装置と、前記複数の第１の制御装置のうちの短い波長帯域の波長チャネル当たりの光パワーを調整する第１の制御装置の出力を、長い波長帯域の波長チャネル当たりの光パワーを調整する第１の制御装置の出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に前記光伝送路における誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御手段を制御する第２の処理とを行う第２の制御装置とを備えたことを特徴とする。
請求項４４に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記第２の制御手段は、前記波長多重手段から出力された光の波長帯域において、前記調整手段によって監視され、かつ光伝送路の特定の地点から通知された個々の光出力パワーの合計を、送信された波長の数で除することによって行われた波長チャネル当たりの平均出力パワーの計算の結果に基づいて制御を行い、かつ各波長帯域間における積を比較することを特徴とする。
請求項４５に記載の光増幅装置は、請求項１に記載の光増幅装置において、前記第２の制御手段は、送信される波長の数の変化に応じて前記第１の制御手段の出力パワーの合計を相対的に変えることによって、前記短い波長帯域における波長チャネル当たりの出力パワーが前記長い波長帯域における波長チャネル当たりの出力パワーより大きくなるように制御することを特徴とする。
以下、図面に基づいて本発明に関連した技術の原理を説明する。
【００３０】
（本発明に関連した第１の技術）
図１は、本発明に関連した技術の第１の原理構成を示す図である。
図１において、本発明に関連した第１の技術では、光を増幅することができる波長帯域が互いに異なる複数の光増幅手段５の出力を波長多重して光伝送路に出力する複合光増幅装置１において、複数の光増幅手段５のうちの短い波長帯域の光を増幅する光増幅手段の出力を長い波長帯域の光を増幅する光増幅手段の出力より大きく設定することで構成する。
【００３１】
（本発明に関連した第２の技術）
図２は、本発明に関連した技術の第２の原理構成を示す図である。
なお、図２において、破線で示す励起光源９は、本発明に関連した第３の技術に対する構成である。
【００３２】
図２において、本発明に関連した第２の技術では、光伝送路１１からの光を所定の波長帯域ごとに分離して波長帯域に対応する複数の光増幅手段５で所定の波長帯域ごとに増幅する複合光増幅装置２において、複数の光増幅手段５のうちの短い波長帯域の光を増幅する光増幅手段の出力を長い波長帯域の光を増幅する光増幅手段の出力より大きく設定することで構成する。
【００３３】
（本発明に関連した第３の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第３の技術では、本発明に関連した第１または第２の技術を構成する複合光増幅装置１、２において、各光増幅手段５で増幅された各波長帯域の光が所定の地点、例えば、この複合光増幅装置１、２から一定距離離れた光伝送路１０上の地点Ａまで伝搬した場合に、この地点Ａにおける各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５の雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５の出力を設定することで構成する。
【００３４】
（本発明に関連した第４の技術）
図１において、本発明に関連した第４の技術にかかる複合光増幅装置１では、第１波長帯域の入射光は、この第１波長帯域の光を増幅する光増幅手段５-1に入射される。第２波長帯域の入射光は、この第２波長帯域の光を増幅する光増幅手段５-2に入射される。以下同様に、第ｎ波長帯域の入射光は、この第ｎ波長帯域の光を増幅する光増幅手段５-nに入射される。このように、複数の光増幅手段５-1〜５-nは、入射される光の波長帯域ごとに設けられ、この波長帯域の光を増幅する。
【００３５】
制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点、例えば、この複合光増幅装置１から一定距離離れた光伝送路１０上の地点Ａまで伝搬した場合に、この地点Ａにおける各波長帯域の光パワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御する。
そして、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光は、波長多重手段６に入射され、この波長多重手段６で波長多重されて、波長多重手段６に接続する光伝送路１０に射出される。
【００３６】
ここで、光伝送路１０は、光ファイバだけでなく気体で満たされた空間の場合も含まれる。
（本発明に関連した第５の技術）
図２において、本発明に関連した第５の技術にかかる複合光増幅装置２では、波長分波手段８は、入射される光を所定の波長帯域ごとに分離して、分離した波長帯域ごとに射出する。
【００３７】
複数の光増幅手段５-1〜５-nは、波長分波手段８から射出される波長帯域ごとに設けられ、入射する光の波長帯域を増幅する。
制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点、例えば、この複合光増幅装置１から一定距離離れた光伝送路１０上の地点Ａまで伝搬した場合に、この地点Ａにおける各波長帯域の光パワーが互いに同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御する。
【００３８】
そして、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光は、波長多重手段６に入射され、この波長多重手段６で波長多重されて、波長多重手段６に接続する光伝送路１０に射出される。
このように本発明に関連した第５の技術は、各光増幅手段５-1〜５-nの増幅波長帯域に対応するように入射光を波長帯域ごとに分離する波長分波手段８をさらに備えて構成される点で、既述の第４の技術と異なる。
【００３９】
（本発明に関連した第６の技術）
図２において、本発明に関連した第６の技術では、既述の第５の技術にかかる複合光増幅装置２において、波長分波手段８に接続され、入射される光を伝送する光伝送路１１と、波長分波手段８に接続され、光伝送路１１中で誘導ラマン散乱により入射される光に光パワーを供給する励起光源９とをさらに備え、波長分波手段８は、さらに励起光源９からの光を前記光伝送路１１に射出するように構成される。
【００４０】
波長分波手段８は、入射光を分離する間に入射光の光パワーを減衰させる。本発明に関連した第６の技術では、励起光源９からの光を入射光が伝搬する光伝送路１１に供給することによって、光伝送路１１中で誘導ラマン散乱による光増幅を生じさせて入射光を増幅する。このため、波長分波手段８で生じる減衰分を補うことができる。
【００４１】
（本発明に関連した第７の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第７の技術では、既述の第４または第５の技術にかかる複合光増幅装置１、２において、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００４２】
（本発明に関連した第８の技術）
図２において、本発明に関連した第８の技術では、既述の第５の技術にかかる複合光増幅装置２において、波長分波手段８に接続され、入射される光を伝送する光伝送路１１と、波長分波手段８に接続され、光伝送路１１中で誘導ラマン散乱により入射される光に光パワーを供給する励起光源９とをさらに備え、波長分波手段８は、さらに励起光源９からの光を光伝送路１１に射出する波長分波手段であり、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００４３】
（本発明に関連した第９の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第９の技術では、既述の第４ないし第８の技術のいずれかにかかる複合光増幅装置１、２において、制御手段７の制御量は、この複合光増幅装置１、２の射出側に接続される光伝送路１０における誘導ラマン散乱、この光伝送路１０の損失、波長分波手段８の損失および波長多重手段６の損失のうちの少なくとも１つに基づいて決定されることで構成する。
【００４４】
以下に、本発明に関連した第１ないし第９の技術の原理について説明する。
光伝送路中を伝送する光の光パワーを変動させる要因は、主に、誘導ラマン散乱、光伝送路の損失、波長分波手段の損失および波長多重手段の損失である。また、これらの要因は、波長依存性を持っている。
ここで、波長分波手段８の損失を考慮するのは、一定距離伝送後の光信号のＳＮＲが光増幅手段の入力パワーと雑音指数に依存するからである。また、波長分波手段８の損失と波長多重手段６の損失とは、同じ特性を示すので、両者の損失を合わせて波長合分波手段の損失とする。そして、一定距離伝送後の光信号のＳＮＲにおける雑音指数の依存性については、図３（ｅ）の処で説明する。
図３は、本発明に関連した技術の第３の原理構成を示す図である。
【００４５】
図３（ａ）は、光伝送路中を伝送する光、例えば、第１波長帯域のＷＤＭ方式光信号、第２波長帯域のＷＤＭ方式光信号および第３波長帯域のＷＤＭ方式光信号からなる３波長帯域ＷＤＭ方式光信号を示している。
図３（ｂ）は、これら各波長帯域間に生じる誘導ラマン散乱の損失の一例を示している。この図から分かるように第１波長帯域の光パワーが誘導ラマン散乱により第２波長帯域および第３波長帯域に移行するとともに第２波長帯域の光パワーが誘導ラマン散乱により第３波長帯域に移行している。このため、各波長帯域の光パワーに増減が生じている。
【００４６】
図３（ｃ）は、光伝送路の損失の一例を示している。この図に示すように光伝送路の損失は、伝送する光の波長によって異なる。一般に、光伝送路は、特定の波長で損失が最小となる損失波長特性を持つ。
図３（ｄ）は、波長合分波手段の損失の一例を示している。特に、誘電体多層膜フィルタなどの干渉フィルタ形の光合波・分波器では、光を波長帯域ごとに合波する場合に、段階的に光を波長帯域ごとに合波（分波）していくので、初段で合波（分波）される波長帯域と最後の段で合波（分波）される波長帯域とでは、通過する干渉フィルタの数が異なるので、損失が異なる。
【００４７】
図３（ｅ）は、光増幅手段の雑音指数の一例を示している。光増幅手段では、光増幅手段による自然放出光（amplified spontaneous emission、「ＡＳＥ」と略記する。）が波長依存性を持っているため、光増幅手段の雑音指数も波長依存性を持つことになる。雑音指数は、光増幅手段において入力のＳＮＲを出力のＳＮＲで割った値であり、雑音パワーに関係する値である。
【００４８】
図（ａ）に示す３波長帯域ＷＤＭ方式光信号を伝送する場合に、光伝送路にこれら図３（ｂ）ないし（ｄ）に示すように波長依存性のある各損失が存在するので、伝送後の３波長帯域ＷＤＭ方式光信号における各波長帯域の光パワーに偏差を生じる。
【００４９】
すなわち、図１および図２において、第１ないし第３波長帯域のＷＤＭ方式光信号には、波長分波手段８で波長分離される間に、そして、各光増幅手段５-1〜５-3で増幅され波長多重手段６で波長多重される間に図３（ｄ）に示す損失がそれぞれ生じる。そして、波長多重された３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、光伝送路１０を地点Ａまで伝送する間に図３（ｂ）および（ｃ）に示す損失が生じる。これら波長依存性のある損失のため、光増幅手段５-1〜５-3の出力を調整しない場合には、地点Ａで波長帯域間に光パワーに偏差が生じる。このため、各波長帯域ごとにＳＮＲをみた場合に波長帯域ごとにＳＮＲが異なる。
【００５０】
したがって、各波長帯域の光パワーに生じる偏差分を補償するように、３波長帯域ＷＤＭ方式光信号を伝送する前に光増幅手段５-1〜５-3の出力を調整することにより波長帯域ごとに波長帯域の光パワーにプリエンファシスを設けておく。このように波長帯域間にプリエンファシスを設けておくことによって、光伝送路中を伝送する間に生じる各損失を補償できるから、伝送後に各波長帯域間の光パワーの偏差をなくすことができる。このため３波長帯域ＷＤＭ方式光信号全体のＳＮＲを改善することができる。
【００５１】
図４は、波長帯域間にプリエンファシスを設けた例を示す図である。図４（ａ）は、その第１の例を示す図である。図４（ｂ）は、その第２の例を示す図である。
ここで、誘導ラマン散乱の損失が光伝送路の損失および波長合分波手段の損失を無視できるほど大きい場合には、［数１］および［数２］から波長帯域間に設けるプリエンファシスの各量を計算することができる。この場合には、誘導ラマン散乱により短波長帯域側の光パワーが長波長帯域側に移行するので、図４（ａ）に示すように、第１波長帯域の光パワーを一番大きくし、第２波長帯域の光パワーと第３波長帯域の光パワーを順次小さくすればよい。
【００５２】
一方、伝送路の損失および波長合分波手段の損失を無視できない場合には、伝送路の損失および波長合分波手段の損失を実測して図３（ｃ）および（ｄ）に相当する図を作成する。そして、これら図３（ｂ）ないし（ｄ）を用いて、波長帯域間に設けるプリエンファシスの各量を計算することができる。この場合には、各損失の大小関係によって、様々な場合があり、図４（ａ）に示すように、第１波長帯域、第２波長帯域第３波長帯域の順に順次その光パワーが小さくなるように設定する場合、あるいは、図４（ｂ）に示すように、第１波長帯域、第３波長帯域、第２波長帯域の順に順次その光パワーが小さくなるように設定する場合などがある。
【００５３】
また、各波長帯域に対する光増幅手段間に光増幅手段の雑音パワーに差がない場合または差があっても無視できる場合には、上述のように誘導ラマン散乱、伝送路の損失および波長多重手段の損失を考慮して波長帯域間にプリエンファシスを設けることにより、伝送後における波長帯域間の光パワーをほぼ同一にすることができるので、ＳＮＲを改善することができる。
【００５４】
一方、図３（ｅ）に示すように各波長帯域に対する光増幅手段間に光増幅手段の雑音パワーに無視できない差がある場合には、この光増幅手段による雑音パワーがそのまま伝送されるので、伝送後における波長帯域の光パワーからその波長帯域を増幅する光増幅手段の雑音パワーを除去した光パワーで波長帯域間のプリエンファシスを調整すれば、ＳＮＲをさらに改善することができる。この光増幅手段の雑音パワーの除去は、光増幅手段の雑音パワーと波長帯域の光パワーとをデシベル単位に揃えることにより、波長帯域の光パワーから光増幅手段の雑音指数を引くことによって除去することができる。
【００５５】
さらに、波長帯域間のプリエンファシスは、各波長帯域おけるチャネル数が多いほどおよび波長帯域が広いほど１つの波長帯域内の光パワーはより大きくなるから、短波長側の波長帯域の光パワーと長波長側の波長帯域の光パワーとの差をより大きく設ける。
【００５６】
上述のように誘導ラマン散乱、光伝送路の損失および波長合分波手段の損失が予め計測できる場合には、制御手段７で上述の原理の基づく制御を行えばよい。
また、上述の原理は、本発明に関連した第１０ないし第３１の技術の原理でもある。
したがって、本発明に関連した第１ないし第９の技術にかかる複合光増幅装置１、２では、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を複合光増幅手段６から一定距離までの間に光伝送路１０中で生じる光パワーの変動を考慮して制御手段７によって予め制御するので、一定距離伝送後の各波長帯域の光パワーがほぼ同一になる。そのため、入射光をＷＤＭ光信号とした場合には、地点ＡでＳＮＲの劣化を改善することができる。ここで、地点ＡにＷＤＭ方式光信号を受信・処理する光受信装置を設ければ、各波長帯域のＳＮＲが均一化されるので、この複合光増幅装置１、２と光受信装置で構成される光伝送システムにおいて、このシステム全体の性能を向上することができる。
【００５７】
（本発明に関連した第１０の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第１０の技術では、既述の第４ないし第５の技術にかかる複合光増幅装置１、２において、入射される光は、第１波長帯域および第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のそれぞれにＷＤＭ方式光信号を設けられた２波長帯域ＷＤＭ方式光信号であって、制御手段７は、第１波長帯域おけるＷＤＭ方式光信号のチャンネル数が増減した場合または第２波長帯域おけるＷＤＭ方式光信号のチャンネル数が増減した場合に、各光増幅手段５-1〜５-2で増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝送した場合のこの地点における各波長帯域のＷＤＭ方式光信号の光パワーが互いにほぼ同一になるように、第１波長帯域のＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段５-1の出力を増減させまたは第２波長帯域のＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段５-2の出力を増減させる制御手段で構成する。
【００５８】
（本発明に関連した第１１の技術）
図２において、本発明に関連した第１１の技術では、既述の第５の技術にかかる複合光増幅装置２において、波長分波手段８に接続され、入射される光を伝送する光伝送路１１と、波長分波手段８に接続され、光伝送路１１中で誘導ラマン散乱により入射される光に光パワーを供給する励起光源９とをさらに備え、入射される光は、第１波長帯域および第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のそれぞれには複数の互いに異なる波長の光信号からなるＷＤＭ方式光信号であり、波長分波手段８は、さらに励起光源９からの光を光伝送路１１に射出する波長分波手段であり、制御手段７は、第１波長帯域おけるＷＤＭ方式光信号のチャンネル数が増減した場合または第２波長帯域おけるＷＤＭ方式光信号のチャンネル数が増減した場合に、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝送した場合のこの地点における各波長帯域のＷＤＭ方式光信号の光パワーが互いにほぼ同一になるように、第１波長帯域のＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段の出力を増減させまたは第２波長帯域のＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段の出力を増減させる制御手段で構成する。
【００５９】
図５（ａ）は、第１波長帯域のチャネル数をｍからｍ＋ｋにする場合を示す図である。図５（ｂ）は、第１波長帯域のチャネル数をｍからｍ−ｋにする場合を示す図である。
図６（ａ）は、第２波長帯域のチャネル数をｍからｍ＋ｋにする場合を示す図である。図６（ｂ）は、第２波長帯域のチャネル数をｍからｍ−ｋにする場合を示す図である。
【００６０】
図５および図６の各図における縦軸は、光パワーを示し、横軸は、波長を示す。
これら図５および図６を用いて、本発明に関連した第１０および第１１の技術を構成する制御手段７の制御について説明する。
まず、第１波長帯域のチャネル数を増減した場合の制御について説明する。
【００６１】
図５（ａ）、（ｂ）において、左側に示すように、第１波長帯域のｍ波のＷＤＭ方式光信号が設定され、第２波長帯域にＬ波のＷＤＭ方式光信号が設定され、各チャネルの光パワーは、Ｐ0 であるとする。
この場合から、第１波長帯域のチャネル数をｍからｍ＋ｋに増加させた場合には、第１波長帯域の光パワーが増加するから図５（ａ）の右側に示すように、制御手段７の制御は、次の３通りある。
【００６２】
すなわち、第１は、図５（ａ）の右側上段に示すように、第１波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 から減少させて、第２波長帯域の光パワーをＰ0 に維持する場合である。第２は、図５（ａ）の右側中段に示すように、第１波長帯域の光パワーをＰ0 に維持し、第２波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より増加させる場合である。第３は、図５（ａ）の右側下段に示すように、第１波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 から減少させるとともに第２波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より増加させる場合である。
【００６３】
一方、図５（ｂ）の左側の場合から、第１波長帯域のチャネル数をｍからｍ−ｋにする場合には、第１波長帯域の光パワーが減少するから図５（ｂ）の右側に示すように、制御手段７の制御は、次の３通りある。
第１は、図５（ｂ）の右側上段に示すように、第１波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 から増加させて、第２波長帯域の光パワーをＰ0 に維持する場合である。第２は、図５（ｂ）の右側中段に示すように、第１波長帯域の光パワーをＰ0 に維持し、第２波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より減少させる場合である。第３は、図５（ａ）の右側下段に示すように、第１波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 から増加させるとともに第２波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より減少させる場合である。
【００６４】
次に、第２波長帯域のチャネル数を増減した場合の制御について説明する。
図６（ａ）、（ｂ）において、左側に示すように、第１波長帯域のｍ波のＷＤＭ方式光信号が設定され、第２波長帯域にＬ波のＷＤＭ方式光信号が設定され、各チャネルの光パワーはＰ0 であるとする。
【００６５】
この場合から、第２波長帯域のチャネル数をＬからＬ＋ｈに増加させた場合には、第２波長帯域の光パワーが増加するから図６（ａ）の右側に示すように、制御手段７の制御は、次の３通りある。
すなわち、第１は、図６（ａ）の右側上段に示すように、第１波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 から増加させて、第２波長帯域の光パワーをＰ0 に維持する場合である。第２は、図６（ａ）の右側中段に示すように、第１波長帯域の光パワーをＰ0 に維持し、第２波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より減少させる場合である。第３は、図６（ａ）の右側下段に示すように、第１波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 から増加させるとともに第２波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より減少させる場合である。
【００６６】
一方、図６（ｂ）の左側の場合から、第１波長帯域のチャネル数をＬからＬ−ｈにする場合には、第２波長帯域の光パワーが減少するから図６（ｂ）の右側に示すように、制御手段７の制御は、次の３通りある。
第１は、図６（ｂ）の右側上段に示すように、第１波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 から減少させて、第２波長帯域の光パワーをＰ0 に維持する場合である。第２は、図６（ｂ）の右側中段に示すように、第１波長帯域の光パワーをＰ0 に維持し、第２波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より増加させる場合である。第３は、図６（ｂ）の右側下段に示すように、第１波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 から減少させるとともに第２波長帯域の１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より増加させる場合である。
【００６７】
このように図５（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）の各々の場合において、それぞれ３通りの制御があるが、制御手段７には、この３通りの制御の中から１つを選択して行わせる。
ここで、上述の各場合において、１チャネルあたりの光パワーをＰ0 より増減させる量は、増減するチャネル数ｋ、ｈ、第１波長帯域および第２波長帯域の波長、基準となる光パワーＰ0 、各波長帯域の光パワーを同一にしたい所定の地点までの伝送距離などの値から決定される。
【００６８】
本発明に関連した第１０および第１１の技術では、制御手段７によって各波長帯域の光パワーを上述のように制御するので、ＷＤＭ方式光信号のチャネル数が増減した場合にでも確実に所定の地点における各波長帯域の光パワーを同一にすることができる。このため、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号のＳＮＲの劣化を改善することができる。
【００６９】
（本発明に関連した第１２の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第１２の技術では、既述の第４または第５の技術にかかる複合光増幅装置１、２において、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各波長帯域の光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じてこの地点における各波長帯域の光パワーが互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００７０】
（本発明に関連した第１３の技術）
図２において、本発明に関連した第１３の技術では、既述の第５の技術にかかる複合光増幅装置２において、波長分波手段８に接続され、入射される光を伝送する光伝送路１１と、波長分波手段８に接続され、光伝送路１１中で誘導ラマン散乱により入射される光に光パワーを供給する励起光源９とをさらに備え、波長分波手段８は、さらに励起光源９からの光を光伝送路１１に射出する波長分波手段であり、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各波長帯域の光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じてこの地点における各波長帯域の光パワーが互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００７１】
（本発明に関連した第１４の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第１４の技術では、既述の第４または第５の技術にかかる複合光増幅装置１、２において、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各波長帯域の光パワーを検出する検出部を備え、この検出部の出力に応じてこの地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００７２】
（本発明に関連した第１５の技術）
図２において、本発明に関連した第１５の技術では、既述の第５にかかる複合光増幅装置２において、波長分波手段８に接続され、入射される光を伝送する光伝送路１１と、波長分波手段８に接続され、光伝送路１１中で誘導ラマン散乱により入射される光に光パワーを供給する励起光源９とをさらに備え、波長分波手段８は、さらに励起光源９からの光を光伝送路１１に射出する波長分波手段であり、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各波長帯域の光パワーを検出する検出部を備え、この検出部の出力に応じてこの地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００７３】
本発明に関連した第１２および第１５の技術を構成する制御手段７は、所定の地点における各波長帯域の光パワーを実際に検出して、その検出結果に基づいて各光増幅手段５-1〜５-nの出力をフィードバック制御する。このため、本発明に関連した第１２および第１３の技術では、確実に所定の地点における各波長帯域の光パワーをほぼ同一にすることができる。そして、本発明に関連した第１４および第１５の技術では、各光増幅手段５-1〜５-nの雑音を考慮した上で確実に所定の地点における各波長帯域の光パワーを調整することができる。
【００７４】
雑音の除去は、デジベル単位で検出部の地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音指数を引くことによって除去することができ、この除去後の値が互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御すればよい。
特に、各波長帯域の光パワーを変動させる要因が、誘導ラマン散乱、光伝送路の損失および波長多重手段６の他にも存在する場合に効果的である。
【００７５】
また、誘導ラマン散乱、光伝送路の損失および波長多重手段の損失が予め計測できる場合には、この計測値から図３を用いて説明した原理に基づく各波長帯域に設けるプリエンファシスの目標値を蓄積し、検出部の出力からこの出力に対応する目標値を参照し、この目標値により各光増幅手段５-1〜５-nの出力をフィードバック制御すれば、制御を迅速に収束させることができる。
【００７６】
（本発明に関連した第１６の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第１６の技術では、既述の第４または第５の技術にかかる複合光増幅装置１、２において、入射する光は、複数の波長帯域のそれぞれにＷＤＭ方式光信号を設けられたｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号であって、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における最短波長のチャネルの光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じてその地点における各波長帯域のＷＤＭ方式光信号の光パワーが互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００７７】
（本発明に関連した第１７の技術）
図２において、本発明に関連した第１７の技術では、既述の第５に記載の複合光増幅装置２において、波長分波手段８に接続され、入射される光を伝送する光伝送路１１と、波長分波手段８に接続され、光伝送路１１中で誘導ラマン散乱により入射される光に光パワーを供給する励起光源９とをさらに備え、入射する光は、複数の波長帯域のそれぞれにＷＤＭ方式光信号を設けられたｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号であり、波長分波手段８は、さらに励起光源９からの光を光伝送路１１に射出する波長分波手段であり、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における最短波長のチャネルの光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じてその地点における各波長帯域のＷＤＭ方式光信号の光パワーが互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００７８】
（本発明に関連した第１８の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第１８の技術では、既述の第４または第５の技術にかかる複合光増幅装置１、２において、入射する光は、複数の波長帯域のそれぞれにＷＤＭ方式光信号を設けられたｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号であって、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における最短波長のチャネルの光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じてこの地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００７９】
（本発明に関連した第１９の技術）
図１および図２において、本発明に関連した第１９の技術では、既述の第５の技術にかかる複合光増幅装置２において、波長分波手段８に接続され、入射される光を伝送する光伝送路１１と、波長分波手段８に接続され、光伝送路１１中で誘導ラマン散乱により入射される光に光パワーを供給する励起光源９とをさらに備え、入射する光は、複数の波長帯域のそれぞれにＷＤＭ方式光信号を設けられたｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号であり、波長分波手段８は、さらに励起光源９からの光を光伝送路１１に射出する波長分波手段であり、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における最短波長のチャネルの光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じてこの地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００８０】
本発明に関連した第１６ないし第１９の技術を構成する制御手段７は、所定の地点における最短波長のチャネルの光パワーを実際に検出して、その検出結果に基づいて各光増幅手段５-1〜５-nの出力をフィードバック制御する。誘導ラマン散乱は、［数１］に示すように短波長の光パワーが長波長側に移行する現象であるので、最短波長のチャネルの光パワーを検出することによって、所定の地点における各波長帯域の光パワーを［数１］などによって計算することができる。このため、本発明に関連した第１６および第１７の技術では、確実に所定の地点における各波長帯域の光パワーをほぼ同一にすることができる。そして、本発明に関連した第１８および第１９の技術では、各光増幅手段５-1〜５-nの雑音指数を考慮した上で確実に所定の地点における各波長帯域の光パワーを調整することができる。
【００８１】
（本発明に関連した第２０の技術）
図７は、本発明に関連した技術の第４の原理構成を示す図である。
図７において、本発明に関連した第２０の技術にかかるｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置３では、複数の光信号生成手段１３-1〜１３-nは、所定の波長帯域ごとに設けられ、この波長帯域にＷＤＭ方式光信号を生成する。
【００８２】
複数の光増幅手段５-1〜５-nは、各光信号生成手段１３-1〜１３-nごとに接続され、光信号生成手段１３-1〜１３-nが生成したＷＤＭ方式光信号における波長帯域の光を増幅する。
制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点、例えば、このｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置３から一定距離離れた光伝送路上の地点Ａまで伝搬した場合に、この地点Ａにおける各波長帯域の光パワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御する。
【００８３】
そして、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光は、波長多重手段６に入射され、この波長多重手段６で波長多重されて、波長多重手段６に接続する光伝送路１０に射出される。
（本発明に関連した第２１の技術）
図７において、本発明に関連した第２１の技術では、既述の第１９の技術にかかるｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置３において、制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御する制御手段で構成する。
【００８４】
（本発明に関連した第２２の技術）
図７において、本発明に関連した第２２の技術では、既述の第２０または第２１の技術にかかるｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置３において、制御手段７の制御量は、このｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置の射出側に接続される光伝送路１０における誘導ラマン散乱、光伝送路の損失および波長多重手段の損失のうちの少なくとも１つに基づいて決定されることで構成する。
【００８５】
（本発明に関連した第２３の技術）
図７において、本発明に関連した第２３の技術では、既述の第２０の技術にかかるｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置３において、制御手段７は、各光増幅手段で増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、地点における各波長帯域の光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じて地点における各波長帯域の光パワーが互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００８６】
（本発明に関連した第２４の技術）
図７において、本発明に関連した第２４の技術では、既述の第２０の技術にかかるｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置３において、制御手段７は、各光増幅手段で増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、地点における各波長帯域の光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じて地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００８７】
（本発明に関連した第２５の技術）
図７において、本発明に関連した第２５の技術では、既述の第２０の技術にかかるｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置３において、制御手段７は、各光増幅手段で増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝搬した場合に、地点における最短波長のチャネルの光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じて地点における各波長帯域の光パワーが互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００８８】
（本発明に関連した第２６の技術）
図７において、本発明に関連した第２６の技術では、既述の第２０の技術にかかるｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置３において、制御手段７は、各光増幅手段で増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝搬した場合に、地点における最短波長のチャネルの光パワーを検出する検出部を備え、検出部の出力に応じて地点における各波長帯域の光パワーから各光増幅手段５-1〜５-nの雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ同一になるように各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御することで構成する。
【００８９】
（本発明に関連した第２７の技術）
図７において、本発明に関連した第２７の技術では、第１波長帯域にＷＤＭ方式光信号を生成する第１光信号生成手段１３-1と、第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域にＷＤＭ方式光信号を生成する第２光信号生成手段１３-2と、第１光信号生成手段に接続され、第１波長帯域の光を増幅する第１光増幅手段５-1と、第２光信号生成手段に接続され、第２波長帯域の光を増幅する第２光増幅手段５-2と、第１波長帯域おけるＷＤＭ方式光信号のチャンネル数が増減した場合または第２波長帯域おけるＷＤＭ方式光信号のチャンネル数が増減した場合に、各光増幅手段５-1、５-2で増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝送した場合のこの地点における各波長帯域のＷＤＭ方式光信号の光パワーが互いにほぼ同一になるように、第１光増幅手段５-1の出力を増減させまたは第２光増幅手段５-2の出力を増減させる制御手段７と、第１光増幅手段５-1で増幅された第１波長帯域のＷＤＭ方式光信号と第２光増幅手段５-2で増幅された第２波長帯域のＷＤＭ方式光信号とを波長多重して射出する波長多重手段６とを備えて構成する。
【００９０】
上述した第２０ないし第２７の技術では、既述の第１ないし第１９の技術にかかる複合光増幅装置１、２における各光増幅手段５-1〜５-nに対応するように光信号生成手段１３-1〜１３-nをさらに備えて構成される点で、第１ないし第１９の技術と異なる。所定の地点において各波長帯域の光パワーをほぼ同一にする作用効果および各光増幅手段５-1〜５-nの雑音指数を考慮して所定の地点において各波長帯域の光パワーを調整する作用効果は、これら第１ないし第１９の技術と同様なので、その説明を省略する。
【００９１】
（本発明に関連した第２８の技術）
本発明に関連した第２８の技術では、光信号を生成して送信する光送信装置とこの光送信装置に接続され光信号を伝送する光伝送路とこの光伝送路に接続され光伝送路を伝送した光信号を受信・処理する光受信装置と光伝送路の間に少なくとも１つ接続され光伝送路を伝送する光信号を増幅する光増幅装置とからなる光伝送システムにおいて、光増幅装置は、既述の第１ないし第１９の技術のいずれかにかかる複合光増幅装置で構成する。
【００９２】
本発明に関連した第２８の技術では、光伝送システムの中継局である光増幅装置に既述の第１ないし第１９の技術のいずれかにかかる複合光増幅装置を使用するので、所定の地点を次の中継局または光受信装置にすることにより、ｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号における各波長帯域の光パワーは、この中継局または光受信装置でほぼ同一にすることができる。このため、中継局または光受信装置で受信されるｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号のＳＮＲの劣化を改善することができる。
【００９３】
したがって、このような構成の光伝送システムでは、超長距離伝送をすることができる。
（本発明に関連した第２９の技術）
図８は、本発明に関連した技術の第５の原理構成を示す図である。
図８において、本発明に関連した第２９の技術では、光信号を生成して送信する光送信装置４と光送信装置４に接続され光信号を伝送する光伝送路１０と光伝送路１０に接続され光伝送路１０を伝送した光信号を受信・処理する光受信装置１４とからなる光伝送システムにおいて、光受信装置１４は、光信号のスペクトルを検出してこの検出結果を光送信装置４に出力するスペクトル検出手段１７-1〜１７-nを備える。
【００９４】
そして、光送信装置４は、複数のプリエンファシス光信号生成手段１５-1〜１５-nと複数の光増幅手段５-1〜５-nと制御手段７と波長多重手段６とを備える。この複数の複数のプリエンファシス光信号生成手段１５-1〜１５-nは、所定の波長帯域ごとに設けられ、この波長帯域内においてスペクトル検出手段１７-1〜１７-nからの検出結果に基づいて光パワーを調整した各光信号を波長多重してＷＤＭ方式光信号を生成する。
【００９５】
複数の光増幅手段５-1〜５-nは、各プリエンファシス光信号生成手段１５-1〜１５-nごとに接続され、それぞれ、プリエンファシス光信号生成手段１５-1〜１５-nが生成したＷＤＭ方式光信号の波長帯域の光を増幅する。
制御手段７は、各光増幅手段５-1〜５-nで増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝送した場合に、この地点における各波長帯域のＷＤＭ方式光信号の光パワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段５-1〜５-nの出力を制御する。
【００９６】
波長多重手段６は、各光増幅手段５-1〜５-nとで増幅された各波長帯域のＷＤＭ方式光信号を波長多重して射出する。
ここで、本発明に関連した第２９の技術では、伝送距離が長いために図８に示すように光伝送路の間に伝送する光信号を増幅する光増幅装置、例えば、本願にかかる複合光増幅装置２を接続した光伝送システムにおいても適用することができる。
【００９７】
図９は、本発明に関連した第２９の技術の動作を説明するための図である。
図９（ａ）は、図８に基づいて、本発明に関連した第２９の技術の原理構成の概略を示す図である。図９（ｂ）は、光伝送路上の各地点におけるスペクトルを示す図であり、各地点は、図９（ａ）に示すように左から光送信装置４の射出端、この光伝送システムにおける最初の中継装置である複合光増幅装置２A の入射端、この複合光増幅装置２A の射出端、そして、光受信装置１４の入射端である。図９（ｃ）は、本発明に関連した第２９の技術の効果を説明するために、光送信装置４が波長帯域内のプリエンファシスを行わないで波長帯域間のプリエンファシスのみを行った場合に、図９（ｂ）と同様の地点におけるスペクトルを示す図である。
【００９８】
なお、各図の縦軸は、光パワーであり、横軸は、波長である。また、以下の本発明に関連した第２９の技術における作用効果の説明は、説明を簡単にするため、ｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号が第１波長帯域ＷＤＭ方式光信号と第２波長帯域ＷＤＭ方式光信号との２波長帯域ＷＤＭ方式光信号である場合について説明するが、任意のＷＤＭ方式光信号を波長多重したｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号の場合も同様に説明することができる。
【００９９】
図８および図９において、第１波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、光送信装置４によって各光信号の光パワーを変えた波長帯域内のプリエンファシスを施される。そして、第２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、光送信装置４によって各光信号の光パワーを変えた波長帯域内のプリエンファシスを施される。
【０１００】
光増幅手段を備える光伝送システムでは、必然的にＡＳＥによる雑音が光信号に重畳される。そして、このＡＳＥが波長依存性を持っているため、波長の異なる各光信号を波長多重するＷＤＭ方式光信号においては、各光信号に重畳される雑音が異なることになる。このため、ＷＤＭ方式光信号の各光信号は、互いにＳＮＲが異なる。光受信装置では、互いにＳＮＲの異なる光信号を受信・処理することになるので、結局、最悪のＳＮＲである光信号に合わせて受信・処理することになる。そこで、光受信装置における各光信号のＳＮＲの偏差がなくなるように、光送信装置において最悪のＳＮＲである光信号の光パワーを最も大きくするなどの各光信号の光パワーを調整すれば、このＳＮＲの偏差を補償することができる。特に、光受信装置における光信号の中で最良のＳＮＲである光信号のＳＮＲになるように、光送信装置において各光信号の光パワーを調整すれば、光受信装置は、最良のＳＮＲであって互いにほぼ同一のＳＮＲである光信号を受信できる。
【０１０１】
よって、これら波長帯域内のプリエンファシスは、光受信装置１４内に設けられるスペクトル検出手段１７-1、１７-2の検出結果によって、上述のように光送信装置４において各光信号の光パワーが調整される。
そして、光送信装置４は、各ＷＤＭ方式光信号に波長帯域内のプリエンファシスを施した後に、制御手段７によって利得を制御された光増幅手段５-1、5-2によって波長帯域間のプリエンファシスを施す。
【０１０２】
ここで、この波長帯域間のプリエンファシスは、図３および図４を用いて説明した波長帯域間のプリエンファシスと同様なので、その説明を省略する。なお、この波長帯域間のプリエンファシスを施す場合の調整は、ＷＤＭ方式光信号の光パワーの総計を用いても、図９に示すようにＷＤＭ方式光信号の光パワーの平均を用いてもよい。
【０１０３】
このように第１波長帯域ＷＤＭ方式光信号と第２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、波長帯域内のプリエンファシスと波長帯域間のプリエンファシスとを施された後に波長多重手段６によって波長多重され、図９（ｂ）の左から１番目の図に示すように２波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって、光送信装置４から光伝送路に射出される。
【０１０４】
複合光増幅装置２A の入射端では、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、光伝送路の誘導ラマン散乱や損失などによってＷＤＭ方式光信号の光パワーが変化するが、波長帯域間のプリエンファシスを施しているので、図９（ｂ）の左から２番目の図に示すように、第１波長帯域ＷＤＭ方式光信号の光パワーと第２波長帯域ＷＤＭ方式光信号の光パワーとは、ほぼ同一である。このため各光信号のＳＮＲは、波長帯域間のプリエンファシスを施さない場合よりも改善される。
【０１０５】
そして、複合光増幅装置２A の射出端では、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、図９（ｂ）の左から３番目の図に示すように、複合光増幅装置２A によって波長帯域間のプリエンファシスを施された上で増幅されて、光伝送路に射出される。
光受信装置１４の入射端では、順次に複合光増幅装置２によって波長帯域間のプリエンファシスを施された上で増幅された２波長帯域ＷＤＭ方式光信号が入射される。入射される２波長帯域ＷＤＭ方式光信号の各光信号は、図９（ｂ）の左から４番目の図に示すように、波長帯域内のプリエンファシスとを施されているので、光送信装置４内、複合光増幅装置２内および光受信装置１４内の光増幅手段によるＡＳＥから生じるＳＮＲの劣化を改善することができる。さらに、波長帯域間のプリエンファシスも施しているので、誘導ラマン散乱などによる波長帯域間の偏差によるＳＮＲの劣化も改善することができる。
【０１０６】
一般的に光増幅器の利得および雑音指数の波長特性が一様で、光伝送路のファイバ区間が等距離の場合で、波長帯域内のプリエンファシスにより受信側での各チャネルのＳＮＲを均一にした場合、光パワーの傾きについては、送信側と逆の傾きで傾きの絶対値が同程度になるようにする。
一方、光送信装置４が波長帯域内のプリエンファシスを施さないで波長帯域間のプリエンファシスのみを施した場合には、光送信装置４の射出端では、図９（ｃ）の左から１番目の図に示すように、各波長帯域のＷＤＭ方式光信号は、各光信号の光パワーが同じである。
【０１０７】
このような２波長帯域ＷＤＭ方式光信号を図９（ｃ）の左から２番目および３番目の図に示すように、複合光増幅装置２によって波長帯域間のプリエンファシスを施された上で増幅して伝送すると、光受信装置１４の入射端では、図９（ｃ）の左から４番目の図に示すように、波長帯域間の偏差によるＳＮＲは、改善されるが、波長帯域内のＳＮＲは、残ることになる。
【０１０８】
したがって、本発明に関連した第２９の技術にかかる光伝送システムでは、より超長距離伝送をすることができる。
（本発明に関連した第３０の技術）
本発明に関連した第３０の技術では、入射される光の波長帯域ごとに設けられる複数の光増幅手段で各波長帯域の光を増幅し、増幅された各波長帯域の光を波長多重して射出する光増幅方法において、各光増幅手段で増幅された各波長帯域の光が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各波長帯域の光パワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段の出力を制御することで構成する。
【０１０９】
（本発明に関連した第３１の技術）
本発明に関連した第３１の技術では、波長帯域ごとにＷＤＭ方式光信号を光信号生成手段で生成し、入射される光の波長帯域ごとに設けられる複数の光増幅手段で生成された各ＷＤＭ方式光信号を増幅し、増幅された各ＷＤＭ方式光信号を波長多重して射出する光増幅方法において、各ＷＤＭ方式光信号において光信号ごとに光パワーを変えるように、光信号生成手段の出力を制御して波長帯域内プリエンファシスを施し、各光増幅手段で増幅された各ＷＤＭ方式光信号が所定の地点まで伝搬した場合に、この地点における各ＷＤＭ方式光信号の光パワーが互いにほぼ同一になるように、各光増幅手段の出力を制御することで構成する。
【０１１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における実施の形態について説明する。
（第１の実施形態の構成）
第１の実施形態は、既述の第１ないし第５、第７、第９、第１２、第１４、第１６、第１８、第２０ないし第２８、および、第３０の技術に対応する光伝送システムの実施形態である。
【０１１１】
この光伝送システムは、３波長帯域ＷＤＭ方式光信号を３波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置で生成して、この光信号を複合光増幅装置で多段中継し、３波長帯域ＷＤＭ方式光信号受信装置で受信・処理するものである。この３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、Ｓ+ −ｂａｎｄの波長帯域に設定されたチャネル数ｓのＷＤＭ方式光信号とＣ−ｂａｎｄの波長帯域に設定されたチャネル数ｔのＷＤＭ方式光信号とＬ−ｂａｎｄの波長帯域に設定されたチャネル数ｕのＷＤＭ方式光信号とからなる。
【０１１２】
図１０は、第１の実施形態における光伝送システムの全体構成を示す図である。
図１１は、第１の実施形態の光伝送システムにおける複合光増幅装置の構成を示す図である。
図１０において、ｓ個の光信号生成部２０-1〜２０-sは、Ｓ+−ｂａｎｄ のチャネル１からチャンネルｓに対応する光信号を各々生成する。これら光信号生成部２０-1〜２０-sは、それぞれ、例えば、チャネルに割り当てられた波長のレーザ光を発振する半導体レーザとこのレーザ光を送信すべき情報で変調するＭＺとこれら半導体レーザおよびＭＺを駆動・制御する制御部とで構成することができる。また、半導体レーザは、分布帰還型レーザや分布ブラッグ反射型レーザなど種々の半導体レーザを使用することができる。
【０１１３】
これら光信号生成部２０-1〜２０-sで生成された光信号は、入射する各波長の光信号を波長多重してＷＤＭ方式光信号に変換するＷＤＭカプラ２１-1に入射される。ＷＤＭカプラ２１-1から射出されたＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦＡ２２に入射され、増幅される。ＷＤＭカプラ２１-1として、例えば、干渉フィルタ形光合波・分波器である誘電体多層膜フィルタやＡＷＧが使用される。後述する他のＷＤＭカプラも同様である。
【０１１４】
ＴＤＦＡ２２は、後述する監視制御回路２８によって出力が制御され、その結果、このＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーが制御される。この光パワーを制御されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２５に入射される。
そして、ｔ個の光信号生成部２０-s+1〜２１-s+tは、Ｃ−ｂａｎｄのチャネル１からチャンネルｔに対応する光信号を各々生成する。
【０１１５】
これら光信号生成部２０-s+1〜２０-s+tで生成された光信号は、入射する各波長の光信号を波長多重してＷＤＭ方式光信号に変換するＷＤＭカプラ２１-2に入射される。ＷＤＭカプラ２１-2から射出されたＷＤＭ方式光信号は、監視制御回路２８によってその出力が制御されるＥＤＦＡ２３に入射され、増幅される。この光パワーを制御されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２５に入射される。
【０１１６】
さらに、ｕ個の光信号生成部２０-s+t+1〜２０-s+ｔ+uは、Ｌ−ｂａｎｄ のチャネル１からチャンネルｕに対応する光信号を各々生成する。
これら光信号生成部２０-s+t+1〜２０-s+t+uで生成された光信号は、入射する各波長の光信号を波長多重してＷＤＭ方式光信号に変換するＷＤＭカプラ２１-3に入射される。ＷＤＭカプラ２１-3から射出されたＷＤＭ方式光信号は、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４に入射され、監視制御回路２８によってその出力が制御され、増幅される。この光パワーを制御されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２５に入射される。
【０１１７】
ここで、ＷＤＭカプラ２５は、図３（ｄ）で説明したように波長帯域ごとに挿入損失が異なる。そこで、ＳＮＲをより改善する観点から、ＴＤＦＡ２２、ＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４の間において雑音指数が互いに異なる場合には、雑音指数が最も劣る希土類元素添加光ファイバ増幅器で増幅されたＷＤＭ方式光信号をＷＤＭカプラ２５の挿入損失の最も少ない波長帯域に入射させるとよい。
【０１１８】
ＴＤＦＡ２２、ＥＤＦＡ２３、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４の構成については、図１１に示す複合光増幅装置の構成とほぼ同一であるので、複合光増幅装置の詳細を説明する際に併せて説明する。
また、これらｓ、ｔおよびｕの各数値は、いずれの数値でもよく、ｓの最大値は、この波長帯域を増幅するＴＤＦＡ２２の増幅波長特性とチャネルの波長間隔で、ｔの最大値は、この波長帯域を増幅するＥＤＦＡ２３の増幅波長特性とチャネルの波長間隔で、ｕの最大値は、この波長帯域を増幅するＧＳ−ＥＤＦＡの増幅波長特性とチャネルの波長間隔で、それぞれ決定される。
【０１１９】
これらＷＤＭカプラ２５に入射した、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とは、このＷＤＭカプラ２５で波長多重され、３波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって光伝送路である光ファイバ４８-1に射出され、次段の中継装置に伝送される。
光ファイバ４８-1は、次段の中継装置内の干渉フィルタ形光合波・分波器であるＷＤＭカプラ３１A に接続される。光ファイバ４８-1を伝送してＷＤＭカプラ３１A に入射された３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ３１A で各バンドごとに波長分離される。
【０１２０】
ＷＤＭ３１A で分離されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、光を、例えば、光パワーを１０：１の割合で２つに分けるカプラ２７-1に入射される。カプラ２７-1で分けられた光パワーの小さい方のＷＤＭ方式光信号は、光パワーを計測する光パワーメータ２６-1に入射され、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測される。計測された結果は、前段の監視制御回路２８に送信される。一方、カプラ２７-1で分けられた光パワーの大きい方のＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦＡ３２A に射出される。
【０１２１】
そして、ＷＤＭ３１A で分離されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、カプラ２７-2、光パワーメータ２６-2およびＥＤＦＡ３３A からなる上述と同様の構成により、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測され、あるいは、ＥＤＦＡ３３A に射出される。また、計測された結果は、前段の監視制御回路２８に送信される。
【０１２２】
さらに、ＷＤＭ３１A で分離されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、カプラ２７-3、光パワーメータ２６-3およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４A からなる上述と同様の構成により、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測され、あるいは、ＥＤＦＡ３３A に射出される。また、計測された結果は、前段の監視制御回路２８に送信される。
【０１２３】
監視制御回路２８は、これら光パワーメータ２６-1〜２６-3の出力を受信して、各バンドの光パワーの差を算出し、この差がなくなるように各バンドを増幅するＴＤＦＡ２２、ＥＤＦＡ２３、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４の出力をそれぞれ調節する。
一方、ＴＤＦＡ３２A に入射したＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このＴＤＦＡ３２A で増幅され、ＷＤＭカプラ３５A に入射される。ＴＤＦＡ３２A は、後述する監視制御回路３８A によって出力が制御され、その結果、このＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーが制御される。
【０１２４】
そして、ＥＤＦＡ３３A に入射したＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、監視制御回路３８A によって出力が制御されるＥＤＦＡ３３A で増幅され、ＷＤＭカプラ３５A に入射される。
さらに、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４A に入射したＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、監視制御回路３８A によって出力が制御されるＧＳ−ＥＤＦＡ３４A で増幅され、ＷＤＭカプラ３５A に入射される。
【０１２５】
光パワーを制御されてＷＤＭカプラ３５A に入射した各バンドのＷＤＭ方式光信号は、このＷＤＭプラ３５A で波長多重されて再び３波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって、光伝送路である光ファイバ４８-2に射出され、次段の中継装置に伝送される。
光ファイバ４８-2は、次段の中継装置内の干渉フィルタ形光合波・分波器であるＷＤＭカプラ３１B に接続される。光ファイバ４８-2を伝送してＷＤＭカプラ３１B に入射された３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ３１B で各バンドごとに波長分離される。
【０１２６】
ＷＤＭ３１B で分離されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、光を、例えば、光パワーを１０：１の割合で２つに分けるカプラ３７A-1 に入射される。カプラ３７A-1 で分けられた光パワーの小さい方のＷＤＭ方式光信号は、光パワーを計測する光パワーメータ３６A-1 に入射され、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測される。計測された結果は、前段の監視制御回路３８A に送信される。一方、カプラ３７A-1 で分けられた光パワーの大きい方のＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦＡ３２B に射出される。
【０１２７】
そして、ＷＤＭ３１B で分離されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、カプラ３７A-2 、光パワーメータ３６A-2 およびＥＤＦＡ３３B からなる上述と同様の構成により、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測され、あるいは、ＥＤＦＡ３３B に射出される。また、計測された結果は、前段の監視制御回路３８A に送信される。
【０１２８】
さらに、ＷＤＭ３１B で分離されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、カプラ３７A-3 、光パワーメータ３６A-3 およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４B からなる上述と同様の構成により、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測され、あるいは、ＥＤＦＡ３３B に射出される。また、計測された結果は、前段の監視制御回路３８A に送信される。
【０１２９】
監視制御回路３８A は、これら光パワーメータ３６A-1 〜３６A-3 の出力を受信し、各バンドの光パワーの差を算出して、この差がなくなるように各バンドを増幅するＴＤＦＡ３２A 、ＥＤＦＡ３３A 、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４A の出力をそれぞれ調節する。
一方、ＴＤＦＡ３２B に入射したＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このＴＤＦＡ３２B で増幅され、干渉フィルタ形光合波・分波器であるＷＤＭカプラ３５B に入射される。ＴＤＦＡ３２B は、後述する監視制御回路３８B によって出力が制御され、その結果、このＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーが制御される。
【０１３０】
そして、ＥＤＦＡ３３B に入射したＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、監視制御回路３８B によって出力が制御されるＥＤＦＡ３３B で増幅され、ＷＤＭカプラ３５B に入射される。
さらに、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４B に入射したＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、監視制御回路３８B によって出力が制御されるＧＳ−ＥＤＦＡ３４B で増幅され、ＷＤＭカプラ３５B に入射される。
【０１３１】
光パワーを制御されてＷＤＭカプラ３５B に入射した各バンドのＷＤＭ方式光信号は、このＷＤＭプラ３５B で波長多重されて再び３波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって、光伝送路である光ファイバ４８-3に射出され、次段の中継装置に伝送される。
以下、同様に、３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、各バンドごとに分波、光パワーの増幅・制御および波長多重されて、多段中継される。この各バンドごとの光パワーの増幅・制御は、上述のように、次段の複合光増幅装置内の光パワーメータ３６-1〜３６-3の出力に基づいて制御されるＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４によってそれぞれ調整される。
【０１３２】
最後の中継装置である複合光増幅装置からの３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、干渉フィルタ形光合波・分波器であるＷＤＭカプラ４１に入射され、このＷＤＭカプラ４１で各バンドごとに波長分離される。
ＷＤＭ４１で分離されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、光を、例えば、光パワーを１０：１の割合で２つに分けるカプラ３７Z-1 に入射される。カプラ３７Z-1 で分けられた光パワーの小さい方のＷＤＭ方式光信号は、光パワーを計測する光パワーメータ３６Z-1 に入射され、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測される。計測された結果は、前段の監視制御回路３８Z に送信される。一方、カプラ３７Z-1 で分けられた光パワーの大きい方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ４５-1に射出される。
【０１３３】
そして、ＷＤＭ４１で分離されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、カプラ３７Z-2 、光パワーメータ３６Z-2 およびＷＤＭカプラ４５-2からなる上述と同様の構成により、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測され、あるいは、ＷＤＭカプラ４５-2に射出される。また、計測された結果は、前段の監視制御回路３８Z に送信される。
【０１３４】
さらに、ＷＤＭ４１で分離されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、カプラ３７Z-3 、光パワーメータ３６Z-3 およびＷＤＭカプラ４５-3からなる上述と同様の構成により、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のパワーが計測され、あるいは、ＷＤＭカプラ４５-3に射出される。また、計測された結果は、前段の監視制御回路３８Z に送信される。
【０１３５】
ＷＤＭカプラ４５-1に入射したＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このＷＤＭカプラ４５-1で、チャネル１からチャネルｓまでチャネルごと波長分離される。波長分離された各チャネルの光信号は、それぞれ光信号受信部４６-1〜４６-sに射出され、受信・処理される。
そして、同様に、ＷＤＭカプラ４５-2に入射したＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このＷＤＭカプラ４５-2で、チャネル１からチャネルｔまでチャネルごと波長分離される。波長分離された各チャネルの光信号は、それぞれ光信号受信部４６-s+1〜４６-s+tに射出され、受信・処理される。さらに、ＷＤＭカプラ４５-3に入射したＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このＷＤＭカプラ４５-3で、チャネル１からチャネルｕまでチャネルごと波長分離される。波長分離された各チャネルの光信号は、それぞれ光信号受信部４６-s+t+1〜４６-s+t+uに射出され、受信・処理される。
【０１３６】
次に、複合光増幅装置の構成を詳述する。
図１１において、光ファイバ４８を伝送することによって、前段の複合光増幅装置からの３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ３１に入射され、このＷＤＭカプラ３１で各バンドごとに波長分離される。分離されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦＡ３２内のカプラ３７-1に入射される。分離されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＥＤＦＡ３３内のカプラ３７-2に入射される。そして、分離されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４内のカプラ３７-3に入射される。
【０１３７】
これらＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４の各構成は、光を増幅する希土類元素添加光ファイバとこれを励起する励起光源が異なるだけで、同一の構成なので、ＴＤＦＡ３２の構成について説明し、ＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４の構成については、その相違点のみを説明する。
以下、ＴＤＦＡ３２について、説明する。
【０１３８】
前述したように、カプラ３７-1で分けられた光パワーの小さい方のＷＤＭ方式光信号は、ホトダイオード（photodiode、以下、「ＰＤ」と略記する。）５４に入射され、光電変換される。この光電変換された電流値が、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに相当する値である。ＰＤ５４は、この光電変換された電流を後述する演算器５８とアナログディジタルコンバータ（以下、「Ａ／Ｄ」と略記する。）７３とに出力する。Ａ／Ｄ７３は、入力された電流値をアナログ量からディジタル量に変換し、監視制御回路３８に出力する。監視制御回路３８は、このディジタル量を光信号に変換して、前段の中継装置の監視制御回路に制御回線を使用して伝送する。
【０１３９】
一方、カプラ３７-1で分けられた光パワーの大きい方のＷＤＭ方式光信号は、ツリウム添加光ファイバ（以下、「ＴＤＦ」と略記する。）５２に入射される。
ＴＤＦ５２は、ＬＤ５５からのレーザ光を吸収することによりＴＤＦ５２内の電子が励起され反転分布を形成する。この反転分布を形成した状態でＷＤＭ方式光信号が入射するとこのＷＤＭ方式光信号に誘導されて誘導放射が起こり、ＷＤＭ方式光信号が増幅される。ＬＤ５５は、ＬＤ駆動回路５６から供給される駆動電流によってまず半導体レーザをレーザ発振させ、この発振したレーザ光によってさらに固体レーザを発振させて、ＴＤＦ５２を励起するレーザ光を射出する。
【０１４０】
ＴＤＦ５２で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、光を、例えば、光パワーを１０：１の割合で２つに分けるカプラ５３に入射される。カプラ５３で分けられた光パワーの小さい方のＷＤＭ方式光信号は、ＰＤ５７に入射され、光電変換される。ＰＤ５７は、この光電変換された電流を演算器５８に出力する。
演算器５８は、ＰＤ５４およびＰＤ５７からの電流をそれぞれ抵抗器（図１１に不図示）を用いて電圧に変換した後にＰＤ５４による電圧とＰＤ５７による電圧とを比較し、その差分に応じた出力をＬＤ駆動回路５６に出力する。ＬＤ駆動回路５６は、この演算器５６からの出力によってＴＤＦ５２で増幅されるＷＤＭ方式光信号の利得を判断し、その利得が所定の一定値となるようにＬＤ５５への駆動電流を調整する。この所定の一定値の変更は、ＰＤ５４およびＰＤ５７からの電流を電圧に変換する前述の各抵抗器間における抵抗値の比率を調整することにより行うことができる。
【０１４１】
ここで、カプラ３７-1およびＰＤ５４は、ＴＤＦ５２の利得を一定にするためにＴＤＦ５２に入射されるＷＤＭ方式光パワーを検出する機能と前段の中継装置の監視制御回路へこの中継装置に伝送されてきたＷＤＭ方式光信号の光パワーを送信するためにその光パワーを検出する機能との両機能を兼ねている。また、ＰＤ５４およびＡ／Ｄ７３が、図１０に示す光パワーメータ３６-1に相当する。
【０１４２】
一方、カプラ５３で分けられた光パワーの大きい方のＷＤＭ方式光信号は、光可変減衰器（以下、「ＶＡＴ」と略記する。）５９に射出される。ＶＡＴ５９は、入射される光の光パワーを減衰して射出する。そして、その減衰量を可変にすることができる。この減衰量の調整は、後述するＶＡＴ駆動回路７０によって制御される。
【０１４３】
ＶＡＴ５９で、光パワーを減衰されたＷＤＭ方式光信号は、波長分散を補償する分散補償器（dispersion compensator、以下、「ＤＣ」と略記する。）６０に入射される。ＤＣ６０としては、分散補償ファイバ、分散補償グレーティングなどを適用することができる。このＤＣ６０は、前段の中継装置とこの中継装置との間の光ファイバによる波長分散を補償するとともに、この中継装置と次段の中継装置との間の光ファイバによる波長分散を補償する。すなわち、中継装置間の光ファイバによる波長分散は、一方の中継装置のみで補償されるのではなく、両中継装置に分担させて補償される。
【０１４４】
ＤＣ６０を射出されたＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦ６２に入射される。ＴＤＦ６２は、上述と同様にＬＤ６５からのレーザ光を吸収することにより、入射されたＷＤＭ方式光信号を増幅する。ＬＤ６５は、ＬＤ駆動回路６６から供給される駆動電流によってまず半導体レーザをレーザ発振させ、この発振したレーザ光によってさらに固体レーザを発振させて、ＴＤＦ６２を励起するレーザ光を射出する。
【０１４５】
ＴＤＦ６２で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、光を４つに分けるカプラ６３に入射される。
カプラ６３で分けられた第１のＷＤＭ方式光信号は、帯域通過フィルタであるファイバグレーティングフィルタ（以下、「ＦＢＧ」と略記する。）７６を介してＰＤ６４に入射され、光電変換される。ＦＢＧ７６は、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のうちのチャネルｓ、すなわち、そのバンド内で最長波長のチャネルの光のみ通過するように通過帯域の中心波長を設定する。したがって、ＰＤ６４で光電変換された電流値は、バンド内で最長波長のチャネルの光パワーに相当する。ＰＤ６４は、この光電変換された電流を後述する演算器６８に出力する。
【０１４６】
カプラ６３で分けられた第２のＷＤＭ方式光信号は、ＦＢＧ７７を介してＰＤ６７に入射され、光電変換される。ＦＢＧ７７は、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のうちのチャネル１、すなわち、そのバンド内で最短波長のチャネルの光のみ通過するように通過帯域の中心波長を設定する。したがって、ＰＤ６７で光電変換された電流値は、バンド内で最短波長のチャネルの光パワーに相当する。ＰＤ６７は、この光電変換された電流を演算器６８に出力する。
【０１４７】
カプラ６３で分けられた第３のＷＤＭ方式光信号は、ＰＤ６１に入射され、光電変換される。ＰＤ６１で光電変換された電流値は、ＴＤＦＡ３２で増幅されて射出されるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに相当し、ＰＤ６１は、この電流を後述する演算器７１に出力する。
カプラ６３で分けられた第４のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ３５に入射される。ここで、第４のＷＤＭ方式光信号が次段の中継装置に伝送される光信号となるから、その光パワーをカプラ６３で分けられる第１ないし第３のＷＤＭ方式光信号における光パワーよりも、大きくなるようにする。
【０１４８】
演算器６８は、ＰＤ６４およびＰＤ６７からの電流をそれぞれ抵抗器（図１１に不図示）を用いて電圧に変換した後にＰＤ５４による電圧とＰＤ５７による電圧とを比較し、その差分に応じた出力をＬＤ駆動回路６６に出力する。ＬＤ駆動回路６６は、この演算器６８からの出力によってＴＤＦ６２で増幅されるＷＤＭ方式光信号の利得傾斜を判断し、その利得傾斜がなくなるようにＬＤ５５への駆動電流を調節し、ＴＤＦ６２の利得波長特性を補償する。
【０１４９】
また、監視制御回路３８は、次段の中継装置の監視制御回路からこの中継装置から伝送された３波長帯域ＷＤＭ方式光信号の各バンドの光パワーを受信する。
監視制御回路３８は、受信した信号から伝送後の各バンド間における光パワーの差分を計算する。監視制御回路３８は、監視制御回路内のＲＯＭ５１に蓄積された送信光パワー受信光パワー対応テーブルを参照して、この差分の値からこの中継装置から射出されるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーの目標値を算出する。
【０１５０】
この送信光パワー受信光パワー対応テーブルは、この中継装置から射出されるＷＤＭ方式光信号の光パワーと次段の中継装置に入射されるＷＤＭ方式光パワーとの関係がこの中継装置と次段の中継装置間における光ファイバの誘導ラマン散乱、この光ファイバの損失およびこの中継装置のＷＤＭカプラ３５と次段の中継装置のＷＤＭカプラ３１との損失に基づいて理論計算または実測によって予め各バンドごとに作成された対応テーブルである。
【０１５１】
監視制御回路３８は、ＲＯＭ７４に蓄積されるこの目標値とＶＡＴ駆動回路７０の制御値との関係から、この目標値をＶＡＴ駆動回路７０の制御値に変換し、ディジタルアナログコンバータ（以下、「Ｄ／Ａ」と略記する。）７２にこの制御値を出力する。Ｄ／Ａ７２は、制御値をディジタル値からアナログ値に変換し、演算器７１に出力する。
【０１５２】
演算器７１は、Ｄ／Ａ７２からの出力とＰＤ６７からの電流を抵抗器（図１１に不図示）を用いて電圧に変換した後の電圧とを比較し、その差分に応じた出力をＶＡＴ駆動回路７０に出力する。ＶＡＴ駆動回路７０は、この演算器７１からの出力によってＶＡＴ５９の減衰量を調整することによりこの中継装置から射出されるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーを制御値に調整する。
【０１５３】
ＰＤ５４、５７、６１、６４、６７は、受光した光の光パワーに従う電流を出力するホトダイオードである。
ここで、ＥＤＦＡ３３は、上述のＴＤＡ５２をエルビウム元素を添加した光ファイバに代えるとともにＬＤ５５を半導体レーザに代えて構成する。このとき、分散補償ファイバ６０、演算器５８、６８、７１の諸設定およびＲＯＭ７４の内容は、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の場合に合わせる。
【０１５４】
また、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４は、上述のＴＤＡ５２を長尺のエルビウム元素を添加した光ファイバに代えるとともにＬＤ５５を半導体レーザに代えて構成する。このとき、分散補償ファイバ６０、演算器５８、６８、７１の諸設定およびＲＯＭ７４の内容は、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の場合に合わせる。
なお、１５５０ｎｍ波長帯域を増幅するＥＤＦＡ３３と１５８０ｎｍ波長帯域を増幅するＧＳ−ＥＤＦＡ３４との相違は、エルビウム元素を添加した光ファイバの長さの相違にある。元々、エルビウム添加光ファイバは、１５５０ｎｍ波長帯域と１５８０ｎｍ波長帯域とに増幅域を有するが、１５８０ｎｍ波長帯域の増幅率が１５５０ｎｍ波長帯域の増幅率に較べ小さいので、１５８０ｎｍ波長帯域での光増幅を同程度に実現するためには、１５５０ｎｍ波長帯域の光ファイバ増幅器に較べ光ファイバ長を１０倍程度長尺化する必要があるからである。
【０１５５】
また、図１１を用いて複合光増幅装置の構成について詳述したが、図１０における３波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置の構成もこれに類似した構成である。
両構成の対応関係は、ＷＤＭカプラ２１-1から射出されるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号はＷＤＭカプラ３１から射出されるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号に対応し、ＷＤＭカプラ２１-2から射出されるＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号はＷＤＭカプラ３１から射出されるＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号に対応し、ＷＤＭカプラ２１-3から射出されるＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号はＷＤＭカプラ３１から射出されるＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号に対応する。そして、ＴＤＦＡ２２はＴＤＦＡ３２に対応し、ＥＤＦＡ２３はＥＦＤＡ３３に対応し、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４は、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４に対応する。さらに、ＷＤＭカプラ２５はＷＤＭカプラ３５に対応し、カプラ２７-1〜２７-3はカプラ３７-1〜３７-3に対応し、光パワーメータ２６-1〜２６-3は光パワーメータ３６-1〜３６-3に対応する。
【０１５６】
なお、以下の説明において、上述の対応関係の下に図１１を用いて３波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置の構成を指す場合には、各構成の符号に「os」の添え字をさらに加えて表示する。例えば、ＴＤＦＡ２２内のＶＡＴは、「ＶＡＴ５９os」である。したがって、「ＴＤＦ５２os」は、ＴＤＦＡ２２内のＴＤＦを示し、「ＴＤＦ５２」は、ＴＤＦＡ３２内のＴＤＦを示す。
【０１５７】
（本発明と第１の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第１の実施形態との対応関係について説明する。
既述の第１ないし第５、第７、第９、第１２、第１４、第１６および第１８の技術と第１の実施形態との対応関係については、波長分波手段はＷＤＭカプラ３１に対応し、光増幅手段はＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４に対応し、制御手段は監視制御回路３８に対応し、波長多重手段はＷＤＭカプラ３５に対応する。
【０１５８】
既述の第２０ないし第２７の技術と第１の実施形態との対応関係については、光信号生成手段は光信号生成部２０に対応し、光増幅手段はＴＤＦＡ２２、ＥＤＦＡ２３、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４に対応し、制御手段は監視制御回路２８に対応し、波長多重手段はＷＤＭカプラ２５に対応する。
既述の第２８の技術と第１の実施形態との対応関係については、光送信装置は光信号生成部２０、ＷＤＭカプラ２１、ＴＤＦＡ２２、ＥＤＦＡ２３、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４、ＷＤＭカプラ２５、光パワーメータ２６、カプラ２７および監視制御回路２８に対応し、光伝送路は光ファイバ４８に対応し、光受信装置はＷＤＭカプラ４１、ＴＤＦＡ４２、ＥＤＦＡ４３、ＧＳ−ＥＤＦＡ４４、ＷＤＭカプラ４５および光信号受信部４６に対応する。そして、光増幅装置はＷＤＭカプラ３１、ＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４、ＷＤＭカプラ３５、光パワーメータ３６、カプラ３７および監視制御回路３８に対応する。なお、光パワーメータ３６およびカプラ３７は、次段の中継機内に備えられる。
【０１５９】
既述の第３０の技術と第１の実施形態との対応関係については、光増幅手段はＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４に対応する。
（第１の実施形態の作用効果）
次に、こうような構成の光伝送システムにおける中継装置である複合光増幅装置の作用効果について説明する。
【０１６０】
前段の中継装置から伝送された３波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ３１で各バンドごとに分離される。各バンドのＷＤＭ方式光信号は、同じ作用効果であるので、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の作用効果について説明する。
分離したＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦ５２で所定の利得に増幅される。このとき、ＰＤ５４とＰＤ５７とでＴＤＦ５２の前後におけるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーを検出し、演算器５８がこの検出結果に応じてＬＤ駆動回路５６を制御することによりＴＤＦ５２の励起光の光パワーを調整するから、一定の所定の利得にほぼ維持される。ＴＤＦ５２の利得は、励起光の光パワーに依存するので、このようにＴＤＦ５２の励起光の光パワーを調整することにより、一定の所定の利得に維持することができる。
【０１６１】
所定の利得に増幅されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ５９でその光パワーを減衰される。
このとき、演算器７１は、ＰＤ６１からの出力とＤ／Ａ７２からの出力との差がなくなるようにＶＡＴ５９の減衰量を調整する。ここで、ＰＤ６１の出力は、この中継装置から次段の中継装置へ実際に射出されるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに相当する。一方、Ｄ／Ａ７２からの出力は、次段の中継装置において各バンドの光パワーを同一にすべくこの中継装置から次段の中継装置へ射出すべきＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーの制御値である。このため、ＶＡＴ５９の減衰量は、上述のように調整されるので、次段の中継装置において各バンドの光パワーをほぼ同一にすることができる。
【０１６２】
そして、ＶＡＴ５９から射出されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ６０で分散補償され、ＴＤＦ６２でＳ+ −ｂａｎｄ内の利得傾斜を調整される。このとき、ＰＤ６４とＰＤ６７とでＴＤＦ６２の前後におけるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の利得傾斜を検出し、演算器６８は、この検出結果に応じてＬＤ駆動回路６６を制御することによりＴＤＦ６２の励起光の光パワーを調整するから、Ｓ+ −ｂａｎｄ内の利得傾斜をほぼなくすことができる。ＴＤＦ６２の利得波長特性は、励起光の光パワーに依存するので、このようにＴＤＦ６２の励起光の光パワーを調整することにより、利得傾斜をほぼなくすことができる。
【０１６３】
このようにＴＤＦ５２、６２の２段になっているのは、ＴＤＦの利得と利得波長特性とがともに励起光の光パワーに依存するため、利得と利得傾斜とを１つのＴＤＦで制御できないためである。
したがって、第１の実施形態の光伝送システムは、各中継装置区間ごとにおいて、ＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４それぞれの内における希土類元素添加光ファイバの２段構成により各波長帯域内の利得傾斜をほぼなくすことができる。さらに、第１の実施形態の光伝送システムは、ＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４それぞれの内におけるＶＡＴにより各バンドにプリエンファシスを設けるから、次段の中継装置において３波長帯域間の利得傾斜をほぼなくすことができる。
【０１６４】
次に、こうような構成の光伝送システムにおける３波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置の作用効果について説明する。なお、ＷＤＭカプラ２１から射出される各バンドのＷＤＭ方式光信号は、同じ作用効果であるので、Ｓ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の作用効果について説明する。
ＷＤＭカプラ２１-1から射出されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＴＤＦ５２osで所定の利得に増幅される。このとき、ＰＤ５４osとＰＤ５７osとでＴＤＦ５２osの前後におけるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーを検出し、演算器５８osがこの検出結果に応じてＬＤ駆動回路５６osを制御することによってＴＤＦ５２osの励起光の光パワーを調整するから、一定の所定の利得にほぼ維持される。
【０１６５】
所定の利得に増幅されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ５９osでその光パワーを減衰される。
このとき、演算器７１osは、ＰＤ６１osからの出力とＤ／Ａ７２osからの出力との差がなくなるようにＶＡＴ５９osの減衰量を調整する。ここで、ＰＤ６１osの出力は、この３波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置から最初の中継装置へ実際に射出されるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに相当する。Ｄ／Ａ７２osからの出力は、最初の中継装置において各バンドの光パワーを同一にすべくこの３波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置から最初の中継装置へ射出すべきＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーの制御値である。このため、ＶＡＴ５９osの減衰量は、上述のように調整されるので、次段の中継装置において各バンドの光パワーをほぼ同一にすることができる。
【０１６６】
そして、ＶＡＴ５９osから射出されたＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ６０osで分散補償され、ＴＤＦ６２osでＳ+ −ｂａｎｄ内の利得傾斜を調整される。このとき、ＰＤ６４osとＰＤ６７osとでＴＤＦ６２osの前後におけるＳ+ −ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の利得傾斜を検出し、演算器６８osは、この検出結果に応じてＬＤ駆動回路６６osを制御することによってＴＤＦ６２osの励起光の光パワーを調整するから、Ｓ+ −ｂａｎｄ内の利得傾斜をほぼなくすことができる。
【０１６７】
したがって、第１の実施形態の光伝送システムは、３波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置と最初の中継装置との区間において、ＴＤＦＡ２２、ＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４それぞれの内における希土類元素添加光ファイバの２段構成により各波長帯域内の利得傾斜をほぼなくすことができる。さらに、第１の実施形態の光伝送システムは、ＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４それぞれの内におけるＶＡＴにより各バンドにプリエンファシスを設けるから３波長帯域間の利得傾斜をほぼなくすことができる。
【０１６８】
このように、各中継装置ごとに３波長帯域間の利得傾斜がほぼなくなるから、各バンド間において受信されたＷＤＭ方式光信号のＳＮＲが均一化され、光伝送システム全体の性能を向上することがきる。
ここで、上述の第１の構成においては、監視制御回路２８、３８は、誘導ラマン散乱、光ファイバ４８の損失およびＷＤＭカプラ２５、３５の損失を考慮してＴＤＦＡ２２、３２、ＥＤＦＡ２３、３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４、３４の出力を調整したが、図１１に破線で示すように装置内（複合光増幅装置または３波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置）に雑音指数に関するデータを蓄積したＲＯＭ７５をさらに設け、監視制御回路３８は、このデータを参照して各出力を調整するようにしてもよい。
【０１６９】
この場合における雑音指数に関するデータは、ＴＤＦＡ２２、３２、ＥＤＦＡ２３、３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４、３４のそれぞれに対して、励起光源であるＬＤ５５、６６のレーザ光の光パワーごとの雑音指数波長特性である。
また、監視制御回路３８は、ＲＯＭ７５に蓄積されたこの雑音指数波長特性を参照して、ＲＯＭ５１に蓄積された送信光パワー受信光パワー対応テーブルを参照して計算された目標値を修正する。そして、監視制御回路３８は、この修正された目標値をＲＯＭ７４に出力する。
【０１７０】
このような雑音指数を考慮した構成は、既述の第４、第８、第１２および第１５の技術に対応する。
また、上述の第１の構成において、監視制御回路３８は、中継装置から伝送される各波長帯域の光パワーと次段の中継装置における各波長帯域の光パワーとを比較して、中継装置から伝送される各波長帯域の光パワーを調整したが、カプラ２７とＰＤ５４との間にバンド内で最短波長のチャネルの光のみ通過するように通過帯域の中心波長を設定されたＦＢＧをさらに設け、ＰＤ６１の代わりにＰＤ７７から演算器７１に出力するようにしてもよい。これにより、部品点数を減らし回路を簡単にすることができる。さらに、ＲＯＭ７５を設けてもよい。
【０１７１】
このような最短波長のチャネルの光パワーのみを検出してＴＤＦＡ２２、３２、ＥＤＦＡ２３、３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４、３４の各出力を調整する構成は、既述の第９、第１０、第１６および第１７の技術に対応する。
次に、別の実施形態について説明する。
（第２の実施形態の構成）
第２の実施形態は、既述の第１ないし第２８、および、第３０の技術に対応する光伝送システムの実施形態である。
【０１７２】
この光伝送システムは、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号を２波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置で生成して、この光信号を複合光増幅装置で多段中継し、ＷＤＭ方式光信号受信装置で受信・処理するものである。この２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、Ｃ−ｂａｎｄの波長帯域に設定されたチャネル数ｔのＷＤＭ方式光信号とＬ−ｂａｎｄの波長帯域に設定されたチャネル数ｕのＷＤＭ方式光信号とからなる。
【０１７３】
図１２は、第２の実施形態における光伝送システムの全体構成を示す図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１２において、ｔ個の光信号生成部８０-1〜８０-tは、Ｃ−ｂａｎｄ のチャネル１からチャンネルｔに対応する光信号を各々生成する。これら光信号生成部８０-1〜８０-tは、それぞれ、例えば、チャネルに割り当てられた波長のレーザ光を発振する半導体レーザとこのレーザ光を送信すべき情報で変調するＭＺとこれら半導体レーザおよびＭＺを駆動・制御する制御部とで構成することができる。また、各光信号生成部８０-1〜８０-tは、後述する監視制御回路８２からの制御信号によって光信号を生成するか否かを制御される。
【０１７４】
これら光信号生成部８０-1〜８０-tで生成された光信号は、ＷＤＭカプラ２１-2でＷＤＮ方式光信号に波長多重されて、ＥＤＦＡ２３に入射される。ＥＤＦＡ２３は、監視制御回路８２によって出力が制御され、その結果、このＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーが制御される。光パワーを制御されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２５に入射される。
【０１７５】
そして、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ｕ個の光信号生成部８０-t+1〜８０-t+u、ＷＤＭカプラ２１-3およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４からなる上述と同様の構成により生成され、ＷＤＭカプラ２５に入射される。
これらＷＤＭカプラ２５に入射した、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とは、このＷＤＭカプラ２５で波長多重され、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって光伝送路である光ファイバ４８-1に射出され、次段の中継装置に伝送される。
【０１７６】
光ファイバ４８-1は、次段の中継装置内のＷＤＭカプラ８４A に接続される。光ファイバ４８-1を伝送してＷＤＭカプラ８４A に入射された２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ８４A で各バンドに波長分離され、それぞれカプラ２７-2、２７-3に入射される。
また、励起光源８６A は、レーザ光を発振するＬＤとこのＬＤを駆動する電流を供給する駆動回路とこの駆動回路を制御することによってレーザ光を所定の波長および所定の光パワーに維持する制御回路とから構成され、このレーザ光は、ＷＤＭカプラ８４A を介して光ファイバ４８-1に射出される。この所定の波長は、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とを光ファイバ４８-1内において誘導ラマン散乱により増幅できる波長に設定される。また、所定の光パワーは、ＷＤＭカプラ８４A でＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とに生じる損失を光ファイバ４８-1内の誘導ラマン散乱で補うことができる光パワーに設定される。
【０１７７】
なお、ＷＤＭカプラ８４A の損失を誘導ラマン散乱による増幅で補う場合に、図３（ｂ）および（ｄ）に示すように、誘導ラマン散乱による増幅とＷＤＭカプラ８４A の損失とは、波長依存性を有することを考慮しなければならない。
【０１７８】
カプラ２７-2に入射されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このカプラ２７-2でさらに分けられ、光パワーメータ２６-2とＥＤＦＡ３３A とに入射される。Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ２６-2で計測された計測結果は、前段の監視制御回路８２に送信される。
そして、カプラ２７-3に入射されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、同様に、カプラ２７-3でさらに分けられ、光パワーメータ２６-3とＧＳ−ＥＤＦＡ３４A とに入射される。Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ２６-3で計測された計測結果は、前段の監視制御回路８２に送信される。
【０１７９】
監視制御回路８２は、これら光パワーメータ２６-2、２６-3の出力を受信し、各バンドの光パワーの差を算出して、この差がなくなるように各バンドを増幅するＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４の出力をそれぞれ調節する。
一方、ＥＤＦＡ３３A に入射したＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＥＤＦＡ３３A で増幅され、ＷＤＭカプラ３５A に入射される。ＥＤＦＡ３３A は、後述する監視制御回路８５A によって出力が制御され、その結果、このＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーが制御される。
【０１８０】
そして、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４A に入射したＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、監視制御回路８５A により出力を制御されるＧＳ−ＥＤＦＡ３４A で増幅され、ＷＤＭカプラ３５A に入射される。
このＷＤＭカプラ３５A に入射した各バンドのＷＤＭ方式光信号は、このＷＤＭプラ３５A で波長多重されて再び２波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって、光ファイバ４８-2に射出され、次段の中継装置に伝送される。
【０１８１】
光ファイバ４８-2は、次段の中継装置内のＷＤＭカプラ８４B に接続される。光ファイバ４８-2を伝送してＷＤＭカプラ８４B に入射された２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ８４B で各バンドに波長分離され、それぞれカプラ３７A-2 、３７A-3 に入射される。
【０１８２】
また、励起光源８６B は、レーザ光を発振するＬＤとこのＬＤを駆動する電流を供給する駆動回路とこの駆動回路を制御することによってレーザ光を所定の波長および所定の光パワーに維持する制御回路とから構成され、このレーザ光は、ＷＤＭカプラ８４B を介して光ファイバ４８-2に射出される。
カプラ３７A-2 に入射されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このカプラ３７A-2 でさらに分けられ、光パワーメータ３６A-2 とＥＤＦＡ３３B とに入射される。Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ３６A-2 で計測された計測結果は、前段の監視制御回路８５A に送信される。
【０１８３】
そして、カプラ３７A-3 に入射されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、同様に、カプラ３７A-3 でさらに分けられ、光パワーメータ３６A-3 とＧＳ−ＥＤＦＡ３４B とに入射される。Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ３６A-3 で計測された計測結果は、前段の監視制御回路８５A に送信される。
【０１８４】
監視制御回路８５A は、これら光パワーメータ３６A-2 、３６A-3 の出力を受信し、各バンドの光パワーの差を算出して、この差がなくなるように各バンドを増幅するＥＤＦＡ３３A およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４B の出力をそれぞれ調節する。
一方、ＥＤＦＡ３３B に入射したＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＥＤＦＡ３３B で増幅され、ＷＤＭカプラ３５B に入射される。ＥＤＦＡ３３B は、後述する監視制御回路８５B によって出力が制御され、その結果、このＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーが制御される。
【０１８５】
そして、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４B に入射したＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、監視制御回路８５B により出力を制御されるＧＳ−ＥＤＦＡ３４B で増幅され、ＷＤＭカプラ３５B に入射される。
【０１８６】
このＷＤＭカプラ３５B に入射した各バンドのＷＤＭ方式光信号は、このＷＤＭプラ３５B で波長多重されて再び２波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって、光ファイバ４８-3に射出され、次段の中継装置に伝送される。
以下、同様に、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、各バンドごとに分波、光パワーの増幅・制御および波長多重されて、多段中継される。この各バンドごとの光パワーの増幅・制御は、上述のように、次段の複合光増幅装置内の光パワーメータ３６-2、３６-3の出力に基づいて制御されるＥＤＦＡ３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４によってそれぞれ調節される。
【０１８７】
最後の中継装置である複合光増幅装置からの２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ４１に入射され、このＷＤＭカプラ４１で各バンドに波長分離され、それぞれカプラ３６Z-2 、３６Z-3 に入射される。
カプラ３７Z-2 に入射されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このカプラ３７Z-2 でさらに分けられ、光パワーメータ３６Z-2 とＥＤＦＡ４３とに入射される。Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ３６Z-2 で計測された計測結果は、前段の監視制御回路８５Z に送信される。
【０１８８】
そして、カプラ３７Z-3 に入射されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、同様に、カプラ３７Z-3 でさらに分けられ、光パワーメータ３６Z-3 とＧＳ−ＥＤＦＡ４４とに入射される。Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ３６Z-3 で計測された計測結果は、前段の監視制御回路８５Z に送信される。
【０１８９】
ＥＤＦＡ４３で増幅されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ４５-2に入射され、チャネル１からチャネルｔまでチャネルごと波長分離される。波長分離された各チャネルの光信号は、それぞれ光信号受信部８７-1〜８７-tに射出され、受信・処理される。
そして、ＧＳ−ＥＤＦＡ４４で増幅されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、同様に、ＷＤＭカプラ４５-3で、チャネル１からチャネルｕまでチャネルごと波長分離される。波長分離された各チャネルの光信号は、それぞれ光信号受信部８７-t+1〜８７-t+uに射出され、受信・処理される。
【０１９０】
ＥＤＦＡ２３、３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４、３４の構成は、ＲＯＭ５１os、５１の内容および監視制御回路８２、８５の制御内容を除き、第１の実施形態と同様なので、その説明を省略する。
このＲＯＭ５１os、５１の内容は、次段の中継装置において両バンドの光パワーをほぼ同一にするために、中継装置から射出されるＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のチャネル数がｋ（０≦ｋ≦ｔ−１）だけ増加した場合にＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号における１チャネル当たりの光パワーの減少量および中継装置から射出されるＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のチャネル数がｋ（１≦ｋ≦ｔ−１）だけ減少した場合にＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号における１チャネル当たりの光パワーの増加量である。
【０１９１】
これら各場合における増減量は、この中継装置と次段の中継装置間における光ファイバの誘導ラマン散乱、この光ファイバの損失およびこの中継装置のＷＤＭカプラ３５と次段の中継装置のＷＤＭカプラ３１との損失を考慮した上で、ｋの値別に理論計算または実測によって予め作成される。
なお、ｋ＝０の場合に対するＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号における１チャネル当たりの光パワーの増減量は、チャネル数に変更がない場合であるから、第１の実施形態における送信光パワー受信光パワー対応テーブルの内容と同じである。
【０１９２】
（本発明と第２の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第２の実施形態との対応関係について説明する。
既述の第１ないし第１９の技術と第２の実施形態との対応関係については、波長分波手段はＷＤＭカプラ８４に対応し、光増幅手段はＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４に対応し、制御手段は監視制御回路８５に対応し、波長多重手段はＷＤＭカプラ３５に対応する。特に、既述の第６、第８、第１１、第１３、第１５、第１７および第１９の技術における励起光源は励起光源８６に対応する。
【０１９３】
既述の第２０ないし第２７の技術と第２の実施形態との対応関係については、光信号生成手段は光信号生成部８０に対応し、光増幅手段はＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４に対応し、制御手段は監視制御回路８２に対応し、波長多重手段はＷＤＭカプラ２５に対応する。
既述の第２８の技術と第２の実施形態との対応関係については、光送信装置は光信号生成部８０、ＷＤＭカプラ２１、ＥＤＦＡ２３、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４、ＷＤＭカプラ２５、光パワーメータ２６、カプラ２７および監視制御回路８２に対応し、光伝送路は光ファイバ４８に対応し、光受信装置はＷＤＭカプラ４１、ＥＤＦＡ４３、ＧＳ−ＥＤＦＡ４４、ＷＤＭカプラ４５および光信号受信部８７に対応する。そして、光増幅装置はＷＤＭカプラ８４、ＥＤＦＡ３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４、ＷＤＭカプラ３５、光パワーメータ３６、カプラ３７、励起光源８６および監視制御回路８５に対応する。なお、光パワーメータ３６およびカプラ３７は、次段の中継機内に備えられる。
【０１９４】
既述の第３０の技術と第２の実施形態との対応関係については、光増幅手段はＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４に対応する。
（第２の実施形態の作用効果）
このうような構成の光伝送システムの作用効果について説明する。なお、Ｃ−ｂａｎｄのチャネル数が増減した後における各波長帯域内の利得傾斜の制御および各波長帯域間の利得傾斜の制御は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１９５】
このような光伝送システムでＣ−ｂａｎｄのチャネル数をｍ（１≦ｍ≦ｔ）にする場合には、監視制御回路８２は、ｍチャネル分を光信号生成部８０-1〜８０-mに割り当て、光信号生成部８０-1〜８０-mに光信号を生成させる。
【０１９６】
生成された光信号は、ＷＤＭカプラ２１-2で波長多重され、ＥＤＦＡ２３で増幅される。増幅後、ＷＤＭカプラ２５でＬ−ｂａｎｄのｕ波のＷＤＭ方式光信号と波長多重されて２波長帯域ＷＤＭ方式光信号として光ファイバ４８-1を伝送される。
このとき、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、励起光源８６A からの励起光により光ファイバ４８-1中で誘導ラマン散乱を起こしＷＤＭカプラ８４A の損失分を補われる。この励起光源８６A からの励起光は、両バンドに対して増幅作用を及ぼすものであるから、光ファイバ４８-1を伝送後における各バンドの光パワーを同一にするためのものではない。
【０１９７】
この状態から、ｃ−ｂａｎｄのチャネル数を、例えば、３チャネル増加させる場合には、監視制御回路８２は、３チャネルを新たに光信号生成部８０-m〜８０-m+3に割り当て、光信号生成部８０-1〜８０-m+3に光信号を生成させる。
生成された光信号は、ＷＤＭカプラ２１-2で波長多重され、ＥＤＦＡ２３で増幅される。
【０１９８】
このとき、監視制御回路８２は、ＲＯＭ５１osからＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のチャネル数が３（０≦ｋ≦ｔ−１）だけ増加した場合にＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号における１チャネル当たりの光パワーの減少量を参照して、ＥＤＦＡ２３の出力を調整する。すなわち、チャネル数が増加する前では、例えば、図５（ａ）に示すＰ0 を基準に第１波長帯域の光パワーを送信光パワー受信光パワー対応テーブルを参照して、制御していたが、３チャネル増加後は、Ｐ0 から減少量だけ少ない光パワーを新たな基準にして制御を行う。
【０１９９】
そして、増幅後、ＷＤＭカプラ２５でＬ−ｂａｎｄのｕ波のＷＤＭ方式光信号と波長多重されて２波長帯域ＷＤＭ方式光信号として光ファイバ４８-1を伝送される。
一方、チャネル数が減少する場合には、前述と同様に、監視制御回路８２は、ＲＯＭ５１osからチャネル数の減少した場合の１チャネル当たりの光パワーの増加量を参照して、新たな基準を調整すればよい。
このような制御されるため、第２の実施形態では、チャネル数の増減に迅速に対応して各バンドにプリエンファシスを設けるから３波長帯域間の利得傾斜をほぼなくすことができる。
【０２００】
このように、各中継装置ごとに３波長帯域間の利得傾斜がほぼなくなるから、各バンド間において受信されたＷＤＭ方式光信号のＳＮＲが均一化され、光伝送システム全体の性能を向上することがきる。
次に、別の実施形態について説明する。
（第３の実施形態の構成）
第３の実施形態は、既述の第２９および第３１の技術に対応する光伝送システムの実施形態である。
【０２０１】
この光伝送システムは、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号を２波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置で生成して、この光信号を複合光増幅装置で多段中継し、ＷＤＭ方式光信号受信装置で受信・処理するものである。この２波長帯域ＷＤＭ方式光信号生成装置は、各波長帯域内においてＷＤＭ方式光信号間にプリエンファシスを施し、さらに、波長帯域間においてプリエンファシスを施す装置である。そして、複合光増幅装置は、光増幅しながら波長帯域間においてプリエンファシスを施す装置である。また、この２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、Ｃ−ｂａｎｄの波長帯域に設定されたチャネル数ｔのＷＤＭ方式光信号とＬ−ｂａｎｄの波長帯域に設定されたチャネル数ｕのＷＤＭ方式光信号とからなる。
【０２０２】
図１３は、第３の実施形態における光伝送システムの全体構成を示す図である。
図１４は、第３の実施形態の光伝送システムにおける複合光増幅装置の構成を示す図である。
なお、第１の実施形態および第２の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２０３】
図１３において、ｔ個の光信号生成部２０-s+1〜２０-s+tは、Ｃ−ｂａｎｄ のチャネル１からチャンネルｔに対応する光信号を各々生成する。これら光信号生成部２０-s+1〜２０-s+tで生成された各光信号は、ＶＡＴ９０-1〜９０-tにそれぞれ入射される。
ＶＡＴ９０-1〜９０-tは、入射される光の光パワーを減衰して射出し、その減衰量を可変にすることができる。この減衰量の調整は、後述するＶＡＴ駆動回路９１-1〜９１-tによってそれぞれ制御される。そして、各ＶＡＴ駆動回路９１-1〜９１-tの設定は、後述するＶＡＴ制御回路９４によって設定される。
【０２０４】
Ｃ−ｂａｎｄの各光信号の光パワーは、各光信号に対応するＶＡＴ９０-1〜９０-tのそれぞれによって調整されるから、波長帯域内においてプリエンファシスを施すことができる。
ＶＡＴ９０-1〜９０-tから光パワーをそれぞれ調整されて射出された各光信号は、ＷＤＭカプラ２１-2に入射され、このＷＤＭカプラ２１-2で波長多重されてＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号になる。このＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、例えば、光パワーを１０：１の割合で２つに分けるカプラ９２-2に入射される。
【０２０５】
カプラ９２-2で分けられた光パワーの小さい方のＣ−ｂａｎｄＷＤＭ方式光信号は、入射する光の波長とその波長における光パワーを検出するスペクトルアナライザ９３-2に入射され、Ｃ−ｂａｎｄＷＤＭ方式光信号のスペクトルが計測される。そして、スペクトルアナライザ９３-2は、計測したスペクトルの結果をＶＡＴ制御回路９４に出力される。
【０２０６】
一方、カプラ９２-2で分けられた光パワーの大きい方のＣ−ｂａｎｄＷＤＭ方式光信号は、ＥＤＦＡ２３に入射される。ＥＤＦＡ２３は、後述する監視制御回路９５によって出力が制御され、その結果、さらに、このＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーが制御される。光パワーを制御されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２５に入射される。
【０２０７】
そして、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ｕ個の光信号生成部２０-t+1〜２０-t+u、ＶＡＴ９０-t+1〜９０-t+u、ＶＡＴ駆動回路９０-t+1〜９０-t+u、ＷＤＭカプラ２１-3、カプラ９２-3、スペクトルアナライザ９３-3、ＶＡＴ制御回路９４およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４からなる上述と同様の構成により生成され、ＷＤＭカプラ２５に入射される。
【０２０８】
これらＷＤＭカプラ２５に入射した、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号とは、このＷＤＭカプラ２５で波長多重され、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって光伝送路である光ファイバ４８-1に射出され、次段の中継装置に伝送される。
光ファイバ４８-1は、次段の中継装置内のＷＤＭカプラ３１A に接続される。光ファイバ４８-1を伝送してＷＤＭカプラ３１A に入射された２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ３１A で各バンドに波長分離され、それぞれカプラ２７-2、２７-3に入射される。
【０２０９】
カプラ２７-2に入射されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このカプラ２７-2でさらに分けられ、光パワーメータ２６-2とＥＤＦＡ３３A とに入射される。Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ２６-2で計測された計測結果は、前段の監視制御回路９５に送信される。
そして、カプラ２７-3に入射されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、同様に、カプラ２７-3でさらに分けられ、光パワーメータ２６-3とＧＳ−ＥＤＦＡ３４A とに入射される。Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ２６-3で計測された計測結果は、前段の監視制御回路９５に送信される。
【０２１０】
監視制御回路９５は、これら光パワーメータ２６-2、２６-3の出力を受信し、各バンドの光パワーの差を算出して、この差がなくなるように各バンドを増幅するＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４の出力をそれぞれ調節する。
一方、ＥＤＦＡ３３A に入射したＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＥＤＦＡ３３A で増幅され、ＷＤＭカプラ３５A に入射される。ＥＤＦＡ３３A は、監視制御回路３８A によって出力が制御され、その結果、このＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーが制御される。
【０２１１】
そして、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４A に入射したＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、監視制御回路３８A により出力を制御されるＧＳ−ＥＤＦＡ３４A で増幅され、ＷＤＭカプラ３５A に入射される。
このＷＤＭカプラ３５A に入射した各バンドのＷＤＭ方式光信号は、このＷＤＭプラ３５A で波長多重されて再び２波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって、光ファイバ４８-2に射出され、次段の中継装置に伝送される。
【０２１２】
以下、複合光増幅装置による多段中継では、第１の実施形態においてＳ+−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のない構成と同様に、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、各バンドごとに分波、光パワーの増幅・制御および波長多重されて、多段中継される。この各バンドごとの光パワーの増幅・制御は、次段の複合光増幅装置内の光パワーメータ３６-2、３６-3の出力に基づいて制御されるＥＤＦＡ３３、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４によってそれぞれ調節される。
【０２１３】
最後の中継装置である複合光増幅装置からの２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ４１に入射され、このＷＤＭカプラ４１で各バンドに波長分離され、それぞれカプラ３６Z-2 、３６Z-3 に入射される。
カプラ３７Z-2 に入射されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、このカプラ３７Z-2 でさらに分けられ、光パワーメータ３６Z-2 とＥＤＦＡ４３とに入射される。Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーに関し光パワーメータ３６Z-2 で計測された計測結果は、前段の監視制御回路８５Z に送信される。
【０２１４】
ＥＤＦＡ４３で増幅されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、例えば、光パワーを１０：１の割合で２つに分けるカプラ９６-2に入射される。
カプラ９２-2で分けられた光パワーの小さい方のＣ−ｂａｎｄＷＤＭ方式光信号は、入射する光の波長とその波長における光パワーを検出するスペクトルアナライザ９７-2に入射され、Ｃ−ｂａｎｄＷＤＭ方式光信号のスペクトルが計測される。そして、スペクトルアナライザ９７-2は、計測したスペクトルの結果を監視制御回路９５に出力し、監視制御回路９５は、この出力をそのままＶＡＴ制御回路９４に出力する。
【０２１５】
一方、カプラ９２-2で分けられた光パワーの大きい方のＣ−ｂａｎｄＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ４５-2に入射され、チャネル１からチャネルｔまでチャネルごと波長分離される。波長分離された各チャネルの光信号は、それぞれ光信号受信部４６-s+1〜４６-s+tに射出され、受信・処理される。
そして、カプラ３７Z-3 に入射されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、カプラ３７Z-3 、光パワーメータ３６Z-3 、ＧＳ−ＥＤＦＡ４４、カプラ９６-3、スペクトルアナライザ９７-3、ＷＤＭカプラ４５-3および光信号受信部４６-s+t+1〜４６-s+t+uからなる上述と同様の構成により、受信・処理される。
【０２１６】
次に、複合光増幅装置の構成に詳述する。
複合光増幅装置におけるＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４の構成は、第１の実施形態における構成に対し、これら光ファイバ増幅器の利得等化を行うＴＤＦ６２、ＦＢＧ７６、７７、ＰＤ６４、６７、演算回路６８、ＬＤ駆動回路６６およびＬＤ６５に代えて、光ファイバ増幅器の利得等化を行う光フィルタ９８を用いる。
【０２１７】
ＷＤＭ方式光信号の最短波長の光信号と最長波長の光信号との利得傾斜を計測することによってＥＤＦ７８の利得波長特性を等化する仕方では、この複合光増幅装置に入射されるＷＤＭ方式光信号が波長帯域内のプリエンファスを施されているので、ＥＤＦ７８の利得波長特性を容易に等化することができないからである。
【０２１８】
図１４において、光ファイバ４８を伝送することによって、前段の複合光増幅装置からの２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ３１に入射され、このＷＤＭカプラ３１で各バンドごとに波長分離される。分離されたＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＥＤＦＡ３３内のカプラ３７-2に入射される。そして、分離されたＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４内のカプラ３７-3に入射される。
【０２１９】
これらＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４の各構成は、光を増幅する希土類元素添加光ファイバとこれを励起する励起光源が異なるだけで、同一の構成なので、ＥＤＦＡ３３の構成について説明し、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４の構成については、その相違点のみを説明する。
以下、ＥＤＦＡ３３について、説明する。
【０２２０】
前述したように、カプラ３７-2で分けられた光パワーの小さい方のＷＤＭ方式光信号は、ＰＤ５４に入射され、光電変換される。ＰＤ５４は、この光電変換された電流を後述する演算器５８とＡ／Ｄ７３とに出力する。Ａ／Ｄ７３は、入力された電流値をアナログ量からディジタル量に変換し、監視制御回路３８に出力する。監視制御回路３８は、このディジタル量を光信号に変換して、前段の中継装置の監視制御回路に制御回線を使用して伝送する。
【０２２１】
一方、カプラ３７-1で分けられた光パワーの大きい方のＷＤＭ方式光信号は、エルビウム添加光ファイバ（以下、「ＥＤＦ」と略記する。）７８に入射される。
ＥＤＦ７８は、ＬＤ５５からのレーザ光を吸収することにより反転分布を形成し、誘導放射によりＷＤＭ方式光信号を増幅する。ＬＤ５５は、ＬＤ駆動回路５６から供給される駆動電流によって、ＥＤＦ７８を励起するレーザ光を射出する。
【０２２２】
ＥＤＦ７８で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ５３に入射される。カプラ５３で分けられた光パワーの小さい方のＷＤＭ方式光信号は、ＰＤ５７に入射され、光電変換される。ＰＤ５７は、この光電変換された電流を演算器５８に出力する。
演算器５８は、ＰＤ５４およびＰＤ５７からの電流をそれぞれ抵抗器（図１４に不図示）を用いて電圧に変換した後にＰＤ５４による電圧とＰＤ５７による電圧とを比較し、その差分に応じた出力をＬＤ駆動回路５６に出力する。ＬＤ駆動回路５６は、この演算器５６からの出力によってＥＤＦ７８で増幅されるＷＤＭ方式光信号の利得を判断し、その利得が所定の一定値となるようにＬＤ５５への駆動電流を調整する。
【０２２３】
一方、カプラ５３で分けられた光パワーの大きい方のＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ５９に射出される。ＶＡＴ５９は、その減衰量をＶＡＴ駆動回路７０によって制御され、入射される光の光パワーを減衰して射出する
ＶＡＴ５９で、光パワーを減衰されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ６０に入射され、分散補償される。
【０２２４】
ＤＣ６０を射出されたＷＤＭ方式光信号は、光フィルタ９８に入射される。この光フィルタ９８は、ＥＤＦ７８の利得波長特性をほぼ平坦にする利得等化器である。
光フィルタ９８から射出されたＷＤＭ方式光信号は、光を２つに分けるカプラ９９に入射される。
【０２２５】
カプラ９９で分けられた一方のＷＤＭ方式光信号は、ＰＤ６１に入射され、光電変換される。ＰＤ６１は、この電流を演算器７１に出力する。カプラ９９で分けられた他方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ３５に入射され、次段の中継装置に伝送される光信号となる。
また、監視制御回路３８は、次段の中継装置の監視制御回路からこの中継装置から伝送された２波長帯域ＷＤＭ方式光信号の各バンドの光パワーを受信する。
【０２２６】
監視制御回路３８は、受信した信号から伝送後の各バンド間における光パワーの差分を計算する。監視制御回路３８は、監視制御回路内のＲＯＭ５１に蓄積された送信光パワー受信光パワー対応テーブルを参照して、この差分の値からこの中継装置から射出されるＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーの目標値を算出する。
【０２２７】
監視制御回路３８は、ＲＯＭ７４に蓄積されるこの目標値とＶＡＴ駆動回路７０の制御値との関係から、この目標値をＶＡＴ駆動回路７０の制御値に変換し、Ｄ／Ａ７２にこの制御値を出力する。Ｄ／Ａ７２は、制御値をディジタル値からアナログ値に変換し、演算器７１に出力する。
演算器７１は、Ｄ／Ａ７２からの出力とＰＤ６７からの電流を抵抗器（図１１に不図示）を用いて電圧に変換した後の電圧とを比較し、その差分に応じた出力をＶＡＴ駆動回路７０に出力する。ＶＡＴ駆動回路７０は、この演算器７１からの出力によってＶＡＴ５９の減衰量を調整することによりこの中継装置から射出されるＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーを制御値に調整する。
【０２２８】
ここで、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４は、上述のＥＤＦ７８を長尺のエルビウム元素を添加した光ファイバに代えて構成する。このとき、分散補償ファイバ６０、演算器５８、７１の諸設定およびＲＯＭ７４の内容は、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の場合に合わせる。
また、図１４を用いて複合光増幅装置の構成について詳述したが、図１３の２波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置におけるＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４の構成もこれに類似した構成である。
【０２２９】
両構成の対応関係は、ＷＤＭカプラ２１-2から射出されるＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号はＷＤＭカプラ３１から射出されるＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号に対応し、ＷＤＭカプラ２１-3から射出されるＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号はＷＤＭカプラ３１から射出されるＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号に対応する。そして、ＥＤＦＡ２３はＥＦＤＡ３３に対応し、ＧＳ−ＥＤＦＡ２４は、ＧＳ−ＥＤＦＡ３４に対応する。さらに、ＷＤＭカプラ２５はＷＤＭカプラ３５に対応し、カプラ２７-2、２７-3はカプラ３７-2、３７-3に対応し、光パワーメータ２６-2、２６-3は光パワーメータ３６-2、３６-3に対応する。
【０２３０】
（本発明と第３の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第３の実施形態との対応関係について説明する。
既述の第２９の技術と第３の実施形態との対応関係については、スペクトル検出手段はカプラ９６-2、９６-3とスペクトルアナライザ９７-2、９７-3に対応し、プリエンファシス光信号生成手段は光信号生成部２０-s+1〜２０-s+t+uとＶＡＴ９０-1〜９０-t+uとＶＡＴ駆動回路９１-1〜９１-t+uとＶＡＴ制御回路９４とＷＤＭカプラ２１-2、２１-3とカプラ９２-2、９２-3とスペクトルアナライザ９３-2、９３-3に対応し、光増幅手段はＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４に対応し、制御手段は監視制御回路９５に対応し、波長多重手段はＷＤＭカプラ２５に対応する。
【０２３１】
既述の第３１の技術と第３の実施形態との対応関係については、光信号生成手段は光信号生成部２０-s+1〜２０-s+t+uとＶＡＴ９０-1〜９０-t+uとＶＡＴ駆動回路９１-1〜９１-t+uとＶＡＴ制御回路９４とＷＤＭカプラ２１-2、２１-3とカプラ９２-2、９２-3とスペクトルアナライザ９３-2、９３-3に対応し、光増幅手段はＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４に対応し、光増幅手段はＥＤＦＡ２３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４に対応する。
【０２３２】
（第３の実施形態の作用効果）
このうような構成の光伝送システムの作用効果について、以下に説明するが、各波長帯域内のプリエンファシスを施された後の各波長帯域間のプリエンファシスの制御は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
まず、各波長帯域内のプリエンファシスについて説明する。
【０２３３】
２波長帯域ＷＤＭ方式光信号受信装置から射出された２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、光ファイバ４８を伝送する間に複合光増幅装置である中継装置により増幅中継され、ＷＤＭ方式光信号受信装置に入射される。
ＷＤＭ方式光信号装置内においてＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、スペクトルアナライザ９７-2によって、そのスペクトルが計測される。この計測結果は、制御信号を専用に伝送する制御回線を利用して２波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置内の監視制御回路９５に送信する。なお、制御回線を用いる代わりに２波長帯域ＷＤＭ方式光信号における光信号のうちの１個を用いてもよい。この場合には、例えば、ＳＤＨ（synchronous digital hierarchy ）のセクションオーバヘッド（section over head ）の未定義バイトを利用する。セクションオーバヘッドは、ＳＤＨにおいて、保守情報、状態モニタなどのネットワークを運用する上で必要な情報を収容する部分である。
【０２３４】
監視制御回路９５は、この計測結果をＶＡＴ制御回路９４に出力する。
ＶＡＴ制御回路９４は、この計測結果から、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号のうちの最良のＳＮＲである光信号を判断する。そして、ＶＡＴ制御回路９４は、この最良のＳＮＲになるように各光信号に対応するＶＡＴ駆動回路９１-1〜９１-tに信号を出力し、各ＶＡＴ９０-1〜９０-tの減衰量を制御する。
【０２３５】
各ＶＡＴ９０-1〜９０-tによって光パワーを調整された各光信号は、ＷＤＭカプラ５１-2によって波長多重され、カプラ９２-2に入射される。このＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の一部は、カプラ９２-2で分岐されてスペクトルアナライザ９３-2に入射され、そのスペクトルが計測される。スペクトルアナライザ９３-2は、この計測結果をＶＡＴ制御回路９４に出力する。
【０２３６】
ＶＡＴ制御回路９４は、このスペクトルアナライザ９３-2からの計測結果から各光信号の光パワーが調整通りのになっているかを判断し、各ＶＡＴ駆動回路９１-1〜９１-tを微調整する。
【０２３７】
このようにしてＣ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号は、波長帯域内のプリエンファシスが施される。
同様に、Ｌ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号も、カプラ９６-3、スペクトルアナライザ９７-3、監視制御回路９５、ＶＡＴ制御回路９４、ＶＡＴ駆動回路９１-t+1〜９１-t+u、ＶＡＴ９０-t+1〜９０-t+u、カプラ９２-3およびスペクトルアナライザ９３-3によって波長帯域内のプリエンファシスが施される。
【０２３８】
そして、波長帯域内のプリエンファシスを施された各ＷＤＭ方式光信号は、第１の実施形態において説明したように、波長帯域間のプリエンファシスを施されて光ファイバ４８-1に射出される。
中継装置では、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、光伝送路の誘導ラマン散乱や損失などによってＷＤＭ方式光信号の光パワーが変化するが、波長帯域間のプリエンファシスを施しているので、Ｃ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーとＬ−ｂａｎｄのＷＤＭ方式光信号の光パワーとは、ほぼ同一である。そして、２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、中継装置によって波長帯域間のプリエンファシスを施された上で増幅されて、再び光ファイバ４８-2に射出される。
【０２３９】
２波長帯域ＷＤＭ方式光信号は、同様に波長帯域間のプリエンファシスを施された上で増幅されて、中継装置の多段接続によって中継されてＷＤＭ方式光信号受信装置に入射される。
入射される２波長帯域ＷＤＭ方式光信号の各光信号は、上述のように波長帯域内のプリエンファシスとを施されているので、各装置内のＥＤＦＡ２３、３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ２４、３４によるＡＳＥから生じるＳＮＲの劣化を改善することができる。さらに、波長帯域間のプリエンファシスも施しているので、光ファイバ４８の誘導ラマン散乱などによる波長帯域間の偏差によるＳＮＲの劣化も改善することができる。
【０２４０】
このように第３の実施形態における光伝送システムでは、各光信号のＳＮＲを著しく改善できるので、より超長距離伝送をすることができる。
なお、第３の実施形態において波長帯域内のプリエンファシスをＶＡＴを用いて調整したが、これに限定されるものではない。入射する光の光パワーを調整して射出することができるデバイスなら何でもよい。例えば、光ファイバ増幅器や半導体レーザ光増幅器を使用することができる。光ファイバ増幅器の場合には、光ファイバを励起するための励起光の出力を調整することにより利得を調整して波長帯域内のプリエンファシスを施すことができる。また、半導体レーザ光増幅器の場合には、バイアス電流（駆動電流）を調整することにより利得を調整して波長帯域内のプリエンファシスを施すことができる。
【０２４１】
また、第１の実施形態ないし第３の実施形態における複合光増幅装置では、各波長帯域内の利得傾斜を後段の希土類元素光ファイバで制御したが、この代わりに光フィルタからなる利得等化器を使用して波長帯域内の利得傾斜をほぼなくすことができる。
図１５は、光フィルタによる利得等化器を用いて光増幅器の利得波長特性を補償する複合光増幅装置を示す図である。（ａ）は、光増幅器内に利得等化器を備える場合を示し、（ｂ）は、光増幅器とは別に利得等化器を備える場合を示している。
【０２４２】
図１５（ａ）において、複合光増幅装置では、ＷＤＭカプラ１００は、入射される３波長帯域ＷＤＭ方式光信号を各バンドごとに分離する。分離されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１０１-1〜１０１-3内の光増幅部１０１-1a 〜１０１-3a にそれぞれ入射される。この光増幅部１０１-1a は、図１１に示すＴＤＦＡ３２においてＴＤＦ６２、ＬＤ６５、ＬＤ駆動回路６６、演算器６８、ＦＢＧ７６、７７およびＰＤ６４、６７を備えない構成である。他の光増幅部１０１-2a 、１０１-3a も同様である。光増幅部１０１-1a 〜１０１-3a で出力を調整されて増幅された各バンドのＷＤＭ方式光信号は、利得等化部１０１-1b 〜１０１-3b にそれぞれ入射され、各波長帯域内の利得がほぼ平坦化される。ほぼ平坦化された各バンドのＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ９２に入射され、波長多重されて再び３波長帯域ＷＤＭ方式光信号となって次段の中継装置に伝送される。
【０２４３】
図１５（ｂ）に示す複合光増幅装置は、それぞれ独立の光分品である、光増幅器１０３-1〜１０３-3と利得等化器１０４-1〜１０４-3とから構成され、光増幅器１０３-1〜１０３-3は、図１５（ａ）における光増幅部１０１-1a 〜１０１-3a に対応し、利得等化器１０４-1〜１０４-3は、利得等化部１０１-1b 〜１０１-3b に対応する。
【０２４４】
さらに、第１の実施形態ないし第３の実施形態における複合光増幅装置では、光システム構築の際に波長帯域数が固定されている場合を説明したが、ＷＤＭカプラ３１、３５に光アダプタを設けることにより、光システム構築の後に波長帯域の縮小・拡張に対応することができる。
図１６は、波長帯域の縮小・拡張を可能にする構成を示す図である。
【０２４５】
図１６に示すように光増幅器を着脱可能なようにＷＤＭカプラ３１とＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４とのそれぞれの間およびＴＤＦＡ３２、ＥＤＦＡ３３およびＧＳ−ＥＤＦＡ３４とＷＤＭカプラ３５とのそれぞれ間に光アダプタ１０６-1〜１０６-3、１０７-1〜１０７-3を設け、波長帯域の縮小・拡張に合わせて監視制御回路３８内のＲＯＭ５１の内容を書き替える。
【０２４６】
また、第１の実施形態において３波長帯域ＷＤＭ方式光信号についておよび第３の実施形態において２波長帯域ＷＤＭ方式光信号について説明したが、これに限定されるものではない。任意の波長帯域数のｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号に対して既述の第１ないし第３１の技術は、適用することができる。
さらに、第１の実施形態ないし第３の実施形態においては、各波長帯域のＷＤＭ方式光信号は、共に同じ方向に伝送される単方向伝送の場合について説明したが、図２１および図２２に示すように、単方向伝送の場合と双方向伝送の場合とは同じの結果であるので、双方向伝送の場合にも適用することができる。
【０２４７】
【発明の効果】
本発明では、複数のｎ波長帯域に亘る光を伝送する場合に、光伝送路で生じる誘導ラマン散乱や光伝送路の損失などを考慮して送出側で予め波長帯域間においてプリエンファシスを設けておくので、受光側では波長帯域間において光パワーにほとんど差のない光を受信することができる。
【０２４８】
さらに、本発明では、各波長帯域の光を増幅する光増幅器の雑音も考慮して送出側で予め波長帯域間においてプリエンファシスを設けておくので、受光側で各波長帯域において光パワーにより差のない光を受信することができる。
【０２４９】
そして、本発明では、プリエンファシスを制御する際に受光側における各波長帯域の光パワーを検出してフィードバック制御をするので、受光側で各波長帯域の光パワーを均一にする制御を確実に行うことができる。
さらに、本発明では、波長帯域間のプリエンファシスと波長帯域内のプリエンファシスを設けておくので、受信側においてＳＮＲをより改善することができる。
【０２５０】
特に、ｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号を送信する場合には、受信側で波長帯域間に光パワーがほとんど差がないので、各波長帯域のＳＮＲをほぼ均一にすることができる。このため、本発明を利用した光伝送区間では、システム全体の性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関連した技術の第１の原理構成を示す図である。
【図２】 本発明に関連した技術の第２の原理構成を示す図である。
【図３】 本発明に関連した技術の第３の原理構成を示す図である。
【図４】波長帯域間にプリエンファシスを設けた例を示す図である。
【図５】（ａ）は、第１波長帯域のチャネル数をｍからｍ＋ｋにする場合を示す図である。（ｂ）は、第１波長帯域のチャネル数をｍからｍ−ｋにする場合を示す図である。
【図６】（ａ）は、第２波長帯域のチャネル数をｍからｍ＋ｋにする場合を示す図である。（ｂ）は、第２波長帯域のチャネル数をｍからｍ−ｋにする場合を示す図である。
【図７】 本発明に関連した技術の第４の原理構成を示す図である。
【図８】 本発明に関連した技術の第５の原理構成を示す図である。
【図９】 本発明に関連した第２９の技術の動作を説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態における光伝送システムの全体構成を示す図である。
【図１１】第１の実施形態の光伝送システムにおける複合光増幅装置の構成を示す図である。
【図１２】第２の実施形態における光伝送システムの構成を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における光伝送システムの構成を示す図である。
【図１４】第３の実施形態の光伝送システムにおける複合光増幅装置の構成を示す図である。
【図１５】光フィルタによる利得等化器を用いて光増幅器の利得波長特性を補償する複合光増幅装置を示す図である。
【図１６】波長帯域数の縮小・拡張を可能にする構成を示す図である。
【図１７】単方向伝送の場合における誘導ラマン散乱による利得傾斜を測定する測定系の構成を示す図である。
【図１８】地点Ｙにおける２波長帯域ＷＤＭ方式光のスペクトルを示す図である。
【図１９】ＳＭＦを８０ｋｍ伝送後における２波長帯域ＷＤＭ方式光のスペクトルを示す図である。
【図２０】単方向伝送の場合におけるラマン利得を示す図である。
【図２１】双方向伝送の場合における誘導ラマン散乱による利得傾斜を測定する測定系の構成を示す図である。
【図２２】双方向伝送のラマン利得と単方向伝送のラマン利得とを示す図である。
【図２３】従来の３波長帯域ＷＤＭ伝送システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１、２ 複合光増幅装置
３ ｎ波長帯域ＷＤＭ方式光信号送信装置
５ 光増幅手段
６ 波長多重手段
７ 制御手段
８ 波長分波手段
１３ 光信号生成手段
１５ プリエンファシス光信号生成手段
１７ スペクトル検出手段
２０ 光信号生成部
２１、２５、３１、３５、４１、４５、８４ ＷＤＭカプラ
２２、３２、４２ ＴＤＦＡ
２３、３３、４３ ＥＤＦＡ
２４、３４、４４ ＧＳ−ＥＤＦＡ
２６、３６ 光パワーメータ
２８、３８、８２、８５ 監視制御回路
５１、７４、７５ ＲＯＭ
５２、６２ ＴＤＦ
５４、５７、６４、６７ ＰＤ
５９ ＶＡＴ
８６ 励起光源
９０ ＶＡＴ
９３、９６ スペクトルアナライザ
９４ ＶＡＴ制御回路
１０６、１０７ 光アダプタ

Claims (45)

  1. 波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる波長帯域ごとに設けられ、波長チャネルごとの光の平均光パワーを調整する複数の第１の制御手段と、
    前記複数の第１の制御手段の各出力を波長多重する波長多重手段と、
    前記複数の第１の制御手段のうちの短い波長帯域の光の平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力が、前記複数の光調節手段のうちの長い波長帯域の光の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御手段を制御する第２の処理とを行う第２の制御手段と
    を備えたことを特徴とする光増幅装置。
  2. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    入力光を波長帯域ごとに波長分離した後に、各波長帯域の光を前記複数の第１の制御手段にそれぞれ出力する波長分離手段を備える
    ことを特徴とする光増幅装置。
  3. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記第２の制御手段は、前記波長多重手段の出力光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  4. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記第２の制御手段は、前記波長多重手段の出力光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーから前記各第１の制御手段の雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  5. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記複数の第１の制御手段の各入力光に光を供給する光源を備えた
    ことを特徴とする光増幅装置。
  6. 請求項２に記載の光増幅装置において、
    前記波長分離手段に接続され、前記入力光が伝播する光伝送路と、
    前記光伝送路に光を供給する光源と
    を備えたことを特徴とする光増幅装置。
  7. 請求項２に記載の光増幅装置において、
    前記第２の制御手段は、
    前記光増幅装置の射出側に接続された光伝送路における誘導ラマン散乱、前記光伝送路の損失、前記波長分波手段の損失および前記波長多重手段の損失のうちの少なくとも１つに基づいて、前記短い波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力と、前記長い波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力との差を決定する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  8. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記光は、第１波長帯域のＷＤＭ光信号と第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のＷＤＭ光信号とであり、
    前記第１波長帯域のＷＤＭ光信号におけるチャンネル数が増減する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  9. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記光は、第１波長帯域のＷＤＭ光信号と第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域の ＷＤＭ光信号とであり、
    前記第２波長帯域のＷＤＭ光信号におけるチャンネル数が増減すること
    を特徴とする光増幅装置。
  10. 請求項３に記載の光増幅装置において、
    前記所定の地点で前記各波長帯域の光パワーを検出する検出手段を備え、
    前記第２の制御手段は、
    前記検出手段の出力に応じて前記複数の第１の制御手段の出力を制御する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  11. 請求項４に記載の光増幅装置において、
    前記所定の地点で前記各波長帯域の光パワーを検出する検出手段を備え、
    前記第２の制御手段は、
    前記検出手段の出力に応じて前記複数の第１の制御手段の出力を制御する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  12. 請求項１０に記載の光増幅装置において、
    前記光は、ＷＤＭ光信号であり、
    前記検出手段は、
    前記ＷＤＭ光信号のうちの最短波長のチャネルの光パワーを検出する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  13. 請求項１１に記載の光増幅装置において、
    前記光は、ＷＤＭ光信号であり、
    前記検出手段は、前記ＷＤＭ光信号のうちの最短波長のチャネルの光パワーを検出する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  14. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記第１の制御手段は、光を増幅する光増幅器である
    ことを特徴とする光増幅装置。
  15. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記第１の制御手段は、光を減衰する光減衰器である
    ことを特徴とする光増幅装置。
  16. 波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる所定の波長帯域ごとに設けられ、前記各波長帯域にＷＤＭ光信号を生成する複数の光送信手段と、
    前記各光送信手段ごとに接続され、光の光パワーを調整する複数の第１の制御手段と、
    前記波長帯域ごとの第１の制御手段の各出力を波長多重する波長多重手段と、
    前記複数の第１の制御手段のうちの短い波長帯域の光の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力が、前記複数の第１の制御手段のうちの長い波長帯域の光を波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御手段の出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御手段を制御する第２の処理とを行う第２の制御手段と
    を備えたことを特徴とする光送信装置。
  17. 請求項１６に記載の光送信装置において、
    前記第２の制御手段は、前記波長多重手段の出力光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御する
    ことを特徴とする光送信装置。
  18. 請求項１６に記載の光送信装置において、
    前記第２の制御手段は、前記波長多重手段の出力光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーから前記各第１ の制御手段の雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御する
    ことを特徴とする光送信装置。
  19. 請求項１６に記載の光送信装置において、
    前記第２の制御手段は、
    前記光送信装置の射出側に接続された光伝送路における誘導ラマン散乱、前記光伝送路の損失および前記波長多重手段の損失のうちの少なくとも１つに基づいて、前記短い波長帯域の光パワーを調整する第１の制御手段の出力と、前記長い波長帯域の光パワーを調整する第１の制御手段の出力との差を決定する
    ことを特徴とする光送信装置。
  20. 請求項１６に記載の光送信装置において、
    前記各波長帯域のＷＤＭ光信号は、第１波長帯域のＷＤＭ光信号と第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のＷＤＭ光信号とであり、
    前記第１波長帯域のＷＤＭ光信号のチャンネル数が増減する
    ことを特徴とする光送信装置。
  21. 請求項１６に記載の光送信装置において、
    前記各波長帯域のＷＤＭ光信号は、第１波長帯域のＷＤＭ光信号と第１波長帯域より長波長側の第２波長帯域のＷＤＭ光信号とであり、
    前記第２波長帯域のＷＤＭ光信号のチャンネル数が増減する
    ことを特徴とする光送信装置。
  22. 請求項１７に記載の光送信装置において、
    前記所定の地点で前記各波長帯域の光パワーを検出する検出手段を備え、
    前記第２の制御手段は、
    前記検出手段の出力に応じて前記複数の第１の制御手段の出力を制御する
    ことを特徴とする光送信装置。
  23. 請求項１８に記載の光送信装置において、
    前記所定の地点で前記各波長帯域の光パワーを検出する検出手段さらに備え、
    前記第２の制御手段は、
    前記検出手段の出力に応じて前記複数の第１の制御手段の出力を制御する
    ことを特徴とする光送信装置。
  24. 請求項２２に記載の光送信装置において、
    前記検出手段は、
    前記ＷＤＭ光信号のうちの最短波長のチャネルの光パワーを検出する
    ことを特徴とする光送信装置。
  25. 請求項２３に記載の光送信装置において、
    前記検出手段は、
    前記ＷＤＭ光信号のうちの最短波長のチャネルの光パワーを検出する
    ことを特徴とする光送信装置。
  26. 請求項１６に記載の光送信装置において、
    前記光送信手段は、
    互いに光パワーを変えた複数の光信号を生成し、前記複数の光信号を波長多重して前記複数の波長帯域のＷＤＭ光信号を生成する
    ことを特徴とする光送信装置。
  27. 請求項１６に記載の光送信装置において、
    前記第１の制御手段は、
    光を増幅する光増幅器である
    ことを特徴とする光送信装置。
  28. 請求項１６に記載の光送信装置において、
    前記第１の制御手段は、
    光を減衰する光減衰器である
    ことを特徴とする光送信装置。
  29. 波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる複数の波長帯域の光信号を生成する光送信装置と、
    生成された前記光信号を伝送する光伝送路と、
    前記光伝送路を伝送した前記光信号を受信して処理する光受信装置と、
    前記光伝送路に接続された少なくとも１つの光増幅手段を備え、
    前記光増幅手段は、
    前記光信号を波長帯域ごとに波長分離する波長分波手段と、
    前記波長分波手段から射出された波長帯域ごとの各光信号の光パワーをそれぞれ調整する複数の第１の制御手段と、
    前記複数の第１の制御手段の各出力を波長多重する波長多重手段と、
    前記複数の第１の制御手段のうちの短い波長帯域の波長チャネル当たりの光パワーを調整する第１の制御手段の出力を、長い波長帯域の波長チャネル当たりの光パワーを調整する第１の制御手段の出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に前記光伝送路における誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御手段を制御する第２の処理とを行う第２の制御手段と
    を備えたことを特徴とする光伝送システム。
  30. 請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、
    前記光増幅装置の第２の制御手段は、
    前記光増幅装置の出力光信号が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの光信号の平均光パワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御する
    ことを特徴とする光伝送システム。
  31. 請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、
    前記光増幅装置の第２の制御手段は、
    前記光増幅装置の出力光信号が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における各波長帯域の波長チャネル当たりの光信号の平均光パワーから前記各第１の制御手段の雑音パワーを除去したパワーが互いにほぼ等しくなるように前記複数の第１の制御手段の各出力を制御する
    ことを特徴とする光伝送システム。
  32. 請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、
    前記光増幅装置は、
    入力光信号が伝送される光伝送路に光を供給する光源を備える
    ことを特徴とする光伝送システム。
  33. 請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、
    前記光送信装置は、
    互いに光パワーを変えた複数の光信号を生成した後に、前記複数の光信号を波長多重することによって前記複数の波長帯域の光信号を生成する
    ことを特徴とする光伝送システム。
  34. 請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、
    前記光受信装置は、
    光信号のスペクトルを検出し前記検出結果を前記光送信装置に出力するスペクトル検出手段を備え、
    前記光送信装置は、
    前記スペクトル検出手段の出力に応じて互いに光パワーを変えた複数の光信号の組を生成した後に、前記複数の光信号の組を波長帯域ごとに波長多重することによって前記複数の波長帯域の光信号を生成する
    ことを特徴とする光伝送システム。
  35. 請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、
    前記光増幅装置の前記複数の第１の制御手段は、
    光信号を増幅する光増幅器である
    ことを特徴とする光伝送システム。
  36. 請求項２９に記載の光伝送システムにおいて、
    前記光増幅装置の前記第１の制御手段は、
    光信号を減衰する光減衰器である
    ことを特徴とする光伝送システム。
  37. 波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる複数の波長帯域のうちの長い波長帯域の光を増幅し、
    前記複数の波長帯域のうちの短い波長帯域の光を前記長い波長帯域の光よりも波長チャネル当たりの平均光パワーが大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなると共に、前記複数の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じるチャネルパワーの格差が緩和されるように増幅し、
    前記複数の波長帯域の光を波長多重する
    ことを特徴とする光増幅方法。
  38. 請求項３７に記載の光増幅方法において、
    波長多重された前記複数の波長帯域の光が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における前記各波長帯域の波長チャネル当たりの平均光パワーが互いにほぼ同一になるように、前記短い波長帯域の光の増幅出力と前記長い波長帯域の光の増幅出力との差を求め、
    前差分だけ波長チャネル当たりの平均光パワーが大きくなるように前記短い波長帯域の光を増幅する
    ことを特徴とする光増幅方法。
  39. 互いに光パワーを変えた複数の光信号を生成し、
    波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ前記複数の光信号を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる波長帯域ごとに波長多重することによって複数のＷＤＭ光信号を生成し、
    前記複数のＷＤＭ光信号のうちの長い波長帯域のＷＤＭ光信号を増幅し、
    前記複数のＷＤＭ光信号のうちの短い波長帯域のＷＤＭ光信号を前記長い波長帯域の波長チャネル当たりのＷＤＭ光信号よりも平均光パワーが大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなると共に、前記波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じるチャネルパワーの格差が緩和されるように増幅し、
    前記複数のＷＤＭ光信号を波長多重する
    ことを特徴とする光増幅方法。
  40. 請求項３９に記載の光増幅方法において、
    波長多重された前記複数のＷＤＭ光信号が所定の地点まで伝播した場合に、前記所定の地点における前記各ＷＤＭ光信号の波長チャネル当たりの平均光パワーが互いにほぼ等しくなるように、前記短い波長帯域のＷＤＭ光信号の増幅出力と前記長い波長帯域のＷＤＭ光信号の増幅出力と差を求め、
    前記差分だけ波長チャネル当たりの平均光パワーが、前記長い波長帯域の増幅された光の波長チャネル当たりの平均光パワーより大きくなるように前記短い波長帯域のＷＤＭ光信号を増幅する
    ことを特徴とする光増幅方法。
  41. 波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる複数の波長帯域のＷ ＤＭ光信号のうちの短い波長帯域のＷＤＭ光信号の波長チャネル当たりの光パワーを、長い波長帯域のＷＤＭ光信号の波長チャネル当たりの平均光パワーより大きくし、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーを前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくすることによって、前記複数の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じるチャネルパワーの格差を緩和し、
    前記複数の波長帯域のＷＤＭ光信号を光伝送路に入射させる
    ことを特徴とする光入射方法。
  42. 波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光信号を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる波長帯域ごとの光に波長逆多重化する波長逆多重化ユニットと、
    前記波長帯域ごとに設けられ、波長チャネルごとの光の平均光パワーを調整する複数の第１の制御ユニットと、
    前記複数の第１の制御ユニットの各出力を波長多重する波長多重ユニットと、
    前記複数の第１の制御ユニットのうちの短い波長帯域の光の平均光パワーを調整する第１の制御ユニットの出力が、前記複数の光調節ユニットのうちの長い波長帯域の光の波長チャネル当たりの平均光パワーを調整する第１の制御ユニットの出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように第１の制御ユニットを制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御ユニットを制御する第２の処理とを行う第２の制御ユニットと
    を備えたことを特徴とする光増幅装置。
  43. 波長ごとの光パワーがほぼ同じであってそれぞれ少なくとも２つのチャネルを有し、かつ光を増幅できる少なくとも２つの相互に異なる複数の波長帯域の光信号を生成する光送信装置と、
    生成された前記光信号を伝送する光伝送路と、
    前記光伝送路を伝送した前記光信号を受信して処理する光受信装置と、
    前記光伝送路に接続された少なくとも１つの光増幅装置を備え、
    前記光増幅装置は、
    前記光信号を波長帯域ごとに波長分離する波長分波装置と、
    前記波長分波装置から射出された波長帯域ごとの各光信号の光パワーをそれぞれ調整する複数の第１の制御装置と、
    前記複数の第１の制御装置の各出力を波長多重する波長多重装置と、
    前記複数の第１の制御装置のうちの短い波長帯域の波長チャネル当たりの光パワーを調整する第１の制御装置の出力を、長い波長帯域の波長チャネル当たりの光パワーを調整する第１の制御装置の出力より大きくなり、かつ前記短い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーが前記長い波長帯域の光のおおよそのチャネルパワーより大きくなるように制御する第１の処理と、前記波長多重によって生成された波長多重信号の波長帯域間に前記光伝送路における誘導ラマン散乱に起因して生じる平均光パワーの格差が緩和されるように、前記複数の第１の制御手段を制御する第２の処理とを行う第２の制御装置と
    を備えたことを特徴とする光伝送システム。
  44. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記第２の制御手段は、
    前記波長多重手段から出力された光の波長帯域において、前記調整手段によって監視され、かつ光伝送路の特定の地点から通知された個々の光出力パワーの合計を、送信された波長の数で除することによって行われた波長チャネル当たりの平均出力パワーの計算の結果に基づいて制御を行い、かつ各波長帯域間における積を比較する
    ことを特徴とする光増幅装置。
  45. 請求項１に記載の光増幅装置において、
    前記第２の制御手段は、
    送信される波長の数の変化に応じて前記第１の制御手段の出力パワーの合計を相対的に変えることによって、前記短い波長帯域における波長チャネル当たりの出力パワーが前記長い波長帯域における波長チャネル当たりの出力パワーより大きくなるように制御する
    ことを特徴とする光増幅装置。
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