JP3790455B2 - 光中継器の監視制御方法および監視制御システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の光通信システムに適用される光中継器の監視制御技術に関し、特に、ラマン効果を利用して監視制御情報を伝送する監視制御方法および監視制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の光通信システムにおいては、インターネット等のデータ通信の増大により更なる大容量化が望まれている。光通信システムの大容量化を実現する方法として、波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重（ＷＤＭ）信号光を伝送するＷＤＭ光伝送システムが注目されている。また、光アンプを用いた光中継器により信号光を増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムの開発も進められている。
【０００３】
従来の光増幅中継伝送システムでは、光中継器に用いられる光アンプとして、例えば、希土類元素をドープした光ファイバに励起光を供給して信号光の増幅を行う光ファイバ増幅器などが利用されてきた。具体的には、希土類元素としてエルビウムをドープした光ファイバを用いる光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）等が光中継器の光アンプとして広く使用されている。
【０００４】
このようなＥＤＦＡ等を用いた光中継器については、システム上の送信側端局装置および受信側端局装置の間で信号光と伴に伝送される監視制御（supervisory control）情報に従って動作状態等の監視制御を行う方法が知られている。従来の光中継器の監視制御方法において、光中継器から受信側端局装置に向けて監視制御情報を伴った信号光を送信する具体的な方法としては、例えば、光中継器のＥＤＦＡについて、監視制御に関する情報に従って変調された励起光をエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）に与えることによって、図１１（Ａ）に示すように信号光Ｌｓ全体に数％の変調をかけて監視制御情報を送信する方法がある。また例えば、図１１（Ｂ）に示すようにＥＤＦＡの増幅帯域の端などに監視制御用の専用チャンネルを設け、信号光Ｌｓと監視制御信号光Ｌｓｖを合波して送信する方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の光中継器の監視制御方法については、ＥＤＦＡの励起光に変調をかけて監視制御情報を送信する場合、信号光に重畳された変調成分に起因して、端局装置での信号光の受信処理におけるペナルティの増大を招く可能性があると共に、ＷＤＭ信号光に含まれるすべての波長の光信号について均等に変調をかけることが難しいため、ＷＤＭ信号光の伝送特性が波長によってばらついてしまうという問題点もある。また、専用チャンネルを設けて監視制御信号光を送信する場合には、光アンプの増幅帯域内の少なくとも１波を監視制御用に占有してしまうため、光アンプの限られた増幅帯を有効に使用するという点で制約となり、信号光の波長帯域を狭くしてしまうという欠点がある。
【０００６】
ところで、近年の光ファイバや高出力光源の開発などにより、ラマン効果を用いて信号光を増幅して中継伝送する光中継器の検討が進められている。ラマン効果を用いた光の増幅（ラマン増幅）は、一般に、強い光（励起光）が光ファイバ等の増幅媒体中を伝搬することにより、その入射光が長波長の光（ストークス光）に変換されるラマン散乱現象が発生し、さらに、ストークス光の発生する波長域に一致する光（被増幅光）が存在する場合には、波長変換が顕著になって被増幅光が増幅される（誘導ラマン散乱）ようになる現象を利用したものである。このようなラマン増幅は、任意の波長域に増幅帯を形成できるという利点を有すると共に、広い増幅域を有するという特徴がある。このためラマン増幅を用いた光中継器は、前述した従来のＥＤＦＡ等を用いた光中継器の更なる広帯域化を可能にするものとして、光増幅中継伝送システムへの適用が期待されている。
【０００７】
このようなラマン増幅を用いた光中継器についても、前述したような監視制御を行うことが想定され、従来の監視制御方法を同様にして適用したとすれば、これまでと同じような問題が発生することになる。このような監視制御に関する問題点の解消を図るためには、ラマン増幅の特徴を考慮した新しい監視制御技術の実現が望まれる。
【０００８】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、ラマン効果を利用することで波長多重信号光の伝送特性や波長帯域に影響を与えることなく光中継器を監視制御できるようにした監視制御方法および監視制御システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、例えば、本発明にかかる光中継器の監視制御方法の１つの態様は、光伝送路を伝搬する波長多重（ＷＤＭ）信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、ＷＤＭ信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って光中継器を監視制御する方法であって、ＷＤＭ信号光によるラマン効果によって増幅可能であり、かつ、ＷＤＭ信号光の波長帯域外に設定された波長を有する監視制御信号光を、光伝送路上のラマン増幅媒体においてＷＤＭ信号光を励起光としてラマン増幅し、そのラマン増幅された監視制御信号光に従って光中継器を監視制御するものである。
【００１０】
かかる監視制御方法では、光増幅中継伝送システム上の光中継器を監視制御するための監視制御信号光が、光伝送路を伴に伝送されるＷＤＭ信号光を励起光とするラマン効果によって増幅されて中継伝送されるようになる。これにより、従来のように信号光に変調をかけて監視制御情報を伝送する場合に変調成分が信号光の伝送特性に影響を及ぼしてしまうといった状況を回避することができる。また、ＷＤＭ信号光の波長帯域外に監視制御信号光の波長を設定すれば、従来のように監視制御信号光がＷＤＭ信号光に対する増幅帯の一部を占有してしまうことがないため、ＷＤＭ信号光に対する増幅帯を有効に使用することが可能になる。
【００１１】
さらに、上記の監視制御方法については、ラマン増幅媒体において、光中継器から供給される励起光によるラマン効果によってＷＤＭ信号光を増幅し、そのラマン増幅されたＷＤＭ信号光を励起光として監視制御信号光をラマン増幅するようにしてもよい。加えて、この監視制御方法については、ラマン増幅された監視制御信号光を光中継器でモニタしてＷＤＭ信号光の伝送状態に関する情報を検出し、その検出された情報に応じて、光中継器からラマン増幅媒体への励起光の供給状態を制御することにより、ラマン増幅媒体における監視制御信号光のラマン増幅状態を制御するようにしてもよい。
【００１２】
かかる監視制御方法では、監視制御信号光をラマン増幅するための励起光となるＷＤＭ信号光についても、光中継器からラマン増幅媒体に供給される励起光によってラマン増幅されるようになる。これにより、ＷＤＭ信号光を広い帯域に亘って増幅して中継伝送することが可能になる。また、光中継器でモニタした監視制御信号光によって示される情報に応じて、ラマン増幅媒体への励起光の供給状態を制御すれば、ＷＤＭ信号光の波長数や波長配置等の変化に対応して、ＷＤＭ信号光および監視制御信号光のラマン増幅を所望の状態に制御することが可能になる。
【００１３】
また、前述した監視制御方法については、光伝送路が上り回線および下り回線を有するとき、光中継器において、上り回線を伝搬する光のうちからラマン増幅された監視制御信号光を分離し、その分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、分岐した一方の監視制御信号光を上り回線に戻し、他方の監視制御信号光を下り回線に送って折り返すと共に、下り回線を伝搬する光のうちからラマン増幅された監視制御信号光を分離し、その分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、分岐した一方の監視制御信号光を下り回線に戻し、他方の監視制御信号光を上り回線に送って折り返すようにしてもよい。
【００１４】
かかる監視制御方法では、光伝送路を伝搬する監視制御信号光の一部が光中継器においてループバックされるようになる。これにより、例えばシステム上の端局装置等において、自局から送出し光中継器で折り返されて戻ってきた監視制御信号光を検出することで、光中継器の入力信号光パワー等の情報を得ることが可能になる。
【００１５】
本発明にかかる光中継器の監視制御方法の他の態様は、光伝送路を伝搬する波長多重（ＷＤＭ）信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、ＷＤＭ信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って光中継器を監視制御する方法であって、光中継器から光伝送路上のラマン増幅媒体に波長の異なる複数の励起光を供給して、光伝送路を伝搬するＷＤＭ信号光をラマン増幅して中継伝送するとき、ラマン増幅媒体に供給する複数の励起光のうちで、ＷＤＭ信号光に含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して変調をかけると共に、ＷＤＭ信号光に含まれる短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して、長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対する変調とは逆位相の変調をかけることにより、監視制御命令に対する応答信号を返信する方法である。
【００１６】
かかる監視制御方法では、ＷＤＭ信号光をラマン増幅するための複数の励起光のうちで長波長側に対応した励起光に変調をかけると共に、短波長側に対応した励起光に対しては逆位相の変調をかけることで、監視制御命令に対する応答信号がＷＤＭ信号光の長波長側および短波長側の光信号に対して重畳されて返信されるようになる。これにより、長波長側および短波長側に対応した励起光の変調状態について簡単な調整を行うことで、変調成分に起因するペナルティの発生を防ぎ、かつ、増幅帯域のカットオフによる変調成分の減衰を回避することが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明にかかる光中継器の監視制御システムの第１実施形態を示す構成図である。
図１において、第１実施形態の監視制御システムは、例えば、送信側端局装置１から光伝送路２を介して受信側端局装置７に伝送される信号光Ｌｓを光中継器３によってラマン増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、信号光Ｌｓと伴に伝送される監視制御信号光Ｌｓｖに従って各光中継器３を監視制御する構成であって、上記の監視制御信号光Ｌｓｖが、信号光Ｌｓによるラマン効果によって増幅可能な波長を有し、光伝送路２において信号光Ｌｓを励起光としてラマン増幅されるようにしたものである。
【００１８】
送信側端局装置１は、例えば、信号光生成部１１、監視制御信号光生成部１２およびＷＤＭカプラ１３を有する。信号光生成部１１は、受信側端局装置７に送信する信号光Ｌｓとして、例えば、波長の異なる複数の光信号を含んだＷＤＭ信号光等を生成してＷＤＭカプラ１３に出力する。監視制御信号光生成部１２は、各光中継器３を監視制御するための情報を含んだ監視制御信号光Ｌｓｖを生成してＷＤＭカプラ１３に出力する。この監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖは、信号光生成部１１で生成される信号光Ｌｓによるラマン効果によって増幅可能であって、かつ、ここでは信号光Ｌｓの波長帯域外に設定されるものとする。なお、信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖの波長設定の具体例については後述する。ＷＤＭカプラ１３は、信号光生成部１１からの信号光Ｌｓと監視制御信号光生成部１２からの監視制御信号光Ｌｓｖとを合波して光伝送路２に送出する。
【００１９】
光伝送路２は、送信側端局装置１と受信側端局装置７の間を接続する一般的な光伝送路である。この光伝送路２上には所要の間隔で光中継器３が配置されていて、各中継区間の光伝送路２がここではラマン増幅媒体として機能するものとする。
各光中継器３は、例えば、光伝送路２を伝搬してきた信号光Ｌｓをラマン効果によって増幅して中継伝送するものであって、ここでは、光伝送路２（ラマン増幅媒体）に励起光を供給する励起光供給部としてのＮ個の励起光源３１1，３１2，…，３１NおよびＷＤＭカプラ３２と、監視制御信号光Ｌｓｖをモニタして信号光Ｌｓの伝送状態に関する情報を検出する検出部としてのＷＤＭカプラ３３Ａ，３３ＢおよびＳＶ処理部３４と、ＳＶ処理部３４で検出された情報に応じて各励起光源３１1〜３１Nの駆動状態を制御する制御部３５とを有する。
【００２０】
各励起光源３１1〜３１Nは、互いに異なる波長λP1〜λPNの光をそれぞれ発生し、それぞれを合波した光が信号光Ｌｓをラマン増幅するための励起光ＬｐとしてＷＤＭカプラ３２に送られる。ＷＤＭカプラ３２は、各励起光源３１1〜３１Nからの励起光Ｌｐを光中継器３の入力側に接続する光伝送路２に与えると共に、光伝送路２を伝搬してきた光（信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖ）を後段のＷＤＭカプラ３３Ａに伝える。ここでは、ＷＤＭカプラ３２を介して光伝送路２に供給される励起光Ｌｐが信号光Ｌｓとは逆方向に伝搬することになる。
【００２１】
ＷＤＭカプラ３３Ａは、光伝送路２からＷＤＭカプラ３２を介して送られてくる光のうちから監視制御信号光Ｌｓｖを波長分離してＳＶ処理部３４に送る。ＳＶ処理部３４は、ＷＤＭカプラ３３Ａからの監視制御信号光Ｌｓｖに基づいて、信号光Ｌｓの伝送状態（例えば、ＷＤＭ信号光の波長数や波長配置など）を検出し、その検出結果を制御部３５に伝えると共に、後段の光中継器３および受信側端局装置７に送るための監視制御信号光ＬｓｖをＷＤＭカプラ３３Ｂに出力する。ＷＤＭカプラ３３Ｂは、ＷＤＭカプラ３３Ａを通過した信号光ＬｓにＳＶ処理部３４からの監視制御信号光Ｌｓｖを合波して、光中継器３の出力側に接続する光伝送路２に送出する。
【００２２】
受信側端局装置７は、送信側端局装置１から光伝送路２および各光中継器３を介して中継伝送されてきた信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖを受光して所要の受信処理を行うものである。
上記のような構成の監視制御システムでは、送信側端局装置１から送信された信号光Ｌｓが、各中継区間の光伝送路２において、光中継器３から供給される励起光Ｌｐによるラマン効果によって所要のレベルまで増幅されると共に、そのラマン増幅された信号光Ｌｓを励起光として発生するラマン効果によって、信号光Ｌｓと伴に伝送される監視制御信号光Ｌｓｖも所要のレベルまで増幅されて、受信側端局装置７まで中継伝送される。
【００２３】
このような信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖのラマン増幅は、例えば図２に示すように、信号光Ｌｓの波長帯域（斜線部分）に対応させて、光中継器３内の各励起光源３１1〜３１Nの波長λP1〜λPNと監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖとを適切に設定することによって実現される。すなわち、励起光Ｌｐによって発生するラマン増幅帯は、励起光Ｌｐに含まれる各波長λP1〜λPNの光に対して、周波数で１３．２ＴＨｚ低い位置においてそれぞれ利得が最大になるため、各波長λP1〜λPNに対応して発生する各々のラマン増幅帯を組み合わせることによって、図２の波線に示すような略平坦なラマン増幅帯が得られるようになる。従って、この励起光Ｌｐによるラマン増幅帯内に信号光Ｌｐの波長帯域が含まれるように、各励起光源３１1〜３１Nの波長λP1〜λPNを設定すれば、信号光Ｌｓを所要のレベルまでラマン増幅することが可能になる。具体的に、信号光Ｌｓの波長帯域として、例えば１５３０ｎｍ〜１６１０ｎｍの範囲を想定した場合、励起光Ｌｐの波長範囲が１４３０ｎｍ〜１５１０ｎｍ程度に亘るように各波長λP1〜λPNを設定すればよい。
【００２４】
さらに、励起光Ｌｐによってラマン増幅された信号光Ｌｓを励起光として発生する２次的なラマン増幅帯が、信号光Ｌｓに対して周波数で１３．２ＴＨｚ低い位置に得られることになるため、２次的なラマン増幅帯に対応させて監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを設定すれば、監視制御信号光Ｌｓｖを所要のレベルまでラマン増幅することも可能になる。具体的に、励起光Ｌｐに含まれる１つの波長光によって発生するラマン増幅は４０ｎｍ近くの帯域があると考えられるため、例えば波長が１４６０ｎｍに設定された励起光によってラマン増幅される信号光Ｌｓとしては、１５３０ｎｍ付近で約４０ｎｍの帯域に含まれる光信号が該当することになり、波長間隔０．４ｎｍで波長多重された信号光Ｌｓの場合には、１００波前後の光信号が１４６０ｎｍの励起光によってラマン増幅されることになる。この１５３０ｎｍ付近の１００波前後の光信号を励起光とすることによって、信号光Ｌｓの波長帯域外の１６４０ｎｍ付近に十分な利得レベルの２次的なラマン増幅帯が得られるようになるため、監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを１６４０ｎｍ前後に設定すれば、監視制御信号光Ｌｓｖを所要のレベルまでラマン増幅することができるようになる。
【００２５】
なお、上記の具体例においては、監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖが信号光Ｌｓを励起光とした２次的なラマン増幅帯のうちの短波長側に設定されるようにしているが、このような波長設定に限らず、信号光Ｌｓによるラマン増幅帯の任意の位置に波長λｓｖを設定することが可能である。ただし、監視制御信号光Ｌｓｖの波長設定は、各光中継器３間を伝送される監視制御信号光Ｌｓｖのレベルが、光伝送路２における伝送損失と信号光Ｌｓによるラマン利得との関係によって決まるため、使用される光伝送路２の損失波長特性および信号光Ｌｓに含まれる光信号の波長配置等を十分に考慮して行う必要がある。
【００２６】
上記のような波長設定によって、光伝送路２を伝搬する信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖはラマン増幅されて光中継器３に入力されることになる。光中継器３では、光伝送路２を伝搬してきた光がＷＤＭカプラ３２を通過してＷＤＭカプラ３３Ａに送られ、光伝送路２においてラマン増幅された監視制御信号光ＬｓｖがＷＤＭカプラ３３Ａで波長分離されてＳＶ処理部３４に送られる。ＳＶ処理部３４では、監視制御信号光Ｌｓｖが受光処理されることで、信号光Ｌｓの波長数や波長配置等の伝送状態に関する情報が検出されて制御部３５に伝えられる。制御部３５では、ＳＶ処理部３４での検出情報に応じて、信号光Ｌｓの伝送状態に変化があったとき、信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖに対して所望のラマン増幅が実現されるように、各励起光源３１1〜３１Nの駆動状態が制御されて光伝送路２に供給される各波長λｐ1〜λｐNの励起光パワーの設定が最適化される。そして、制御部３５によって制御された光中継器３の動作状態は、例えば、ＳＶ処理部３４からＷＤＭカプラ３３Ｂに送られる監視制御信号光Ｌｓｖに反映されるなどして後段の光中継器３および受信側端局装置７に伝達される。
【００２７】
このように第１実施形態の監視制御システムによれば、信号光Ｌｓを励起光としてラマン増幅された監視制御信号光Ｌｓｖに従って、光増幅中継伝送システムの各光中継器３を監視制御するようにしたことで、従来のように信号光に変調をかけて監視制御情報を伝送する場合に変調成分が信号光の伝送特性に影響を及ぼしてしまうといった状況を回避することができる。また、信号光Ｌｓの波長帯域外に監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを設定するようにしたことで、従来のように監視制御信号光Ｌｓｖが信号光Ｌｓに対する増幅帯の一部を占有してしまうことがないため、信号光Ｌｓに対する増幅帯を有効に使用することが可能になる。さらに、光中継器３から光伝送路２に励起光Ｌｐを供給して信号光Ｌｓについてもラマン増幅するようにしたことによって、信号光Ｌｓを広い帯域に亘って増幅して中継伝送することができるようになる。加えて、光中継器３の各励起光源３１1〜３１Nの駆動状態を信号光Ｌｓの伝送状態に応じて制御するようにしたことで、信号光Ｌｓの波長数や波長配置等の変化に対応して、信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖのラマン増幅を所望の状態に制御することが可能になる。
【００２８】
次に、本発明にかかる光中継器の監視制御システムの第２実施形態について説明する。
図３は、第２実施形態の監視制御システムの要部構成を示す図である。なお、上記第１実施形態の構成と同様の部分には同一の符号が付してあり、以下、他の実施形態についても同様とする。
【００２９】
図３において、第２実施形態の監視制御システムは、図示しない送信側端局装置および受信側端局装置の間を接続する光伝送路２が上り回線２Ａおよび下り回線２Ｂを有するとき、光伝送路２上の各光中継器３’が、前述した第１実施形態の場合と同様にして各回線２Ａ，２Ｂを伝搬してラマン増幅された監視制御信号光Ｌｓｖを一旦分離して２分岐し、一方の分岐光を元の回線に戻し、他方の分岐光を対向回線に送って折り返すことを可能にした監視制御信号光Ｌｓｖのループバック回路を備えるようにしたものである。
【００３０】
光中継器３’のループバック回路は、例えば、上り回線２Ａに接続する光中継器３’内の光路について、上り回線２Ａに励起光を供給するＷＤＭカプラ３２の後段（図３で右方）にＷＤＭカプラ３６，３７を設け、また、下り回線２Ｂに接続する光中継器３’内の光路について、下り回線２Ｂに励起光を供給するＷＤＭカプラ３２’の後段（図３で左方）にＷＤＭカプラ３６’，３７’を設け、さらに、上り回線２Ａ側のＷＤＭカプラ３６，３７と下り回線２Ｂ側のＷＤＭカプラ３６’，３７’との間を光カプラ３８によって互いに接続した構成とする。
【００３１】
ＷＤＭカプラ３６は、上り回線２Ａを伝搬する光のうちから監視制御信号光Ｌｓｖを分離して光カプラ３８に送るものである。また、ＷＤＭカプラ３６’は、下り回線２Ｂを伝搬する光のうちから監視制御信号光Ｌｓｖを分離して光カプラ３８に送るものである。ここでは、ＷＤＭカプラ３６が第１分離部として機能し、ＷＤＭカプラ３６’が第２分離部として機能する。
【００３２】
光カプラ３８は、２つの入力ポートおよび２つの出力ポートを有し、ＷＤＭカプラ３６の監視制御信号光Ｌｓｖが出力されるポートに一方の入力ポートが接続され、ＷＤＭカプラ３６’の監視制御信号光Ｌｓｖが出力されるポートに他方の入力ポートが接続され、また、ＷＤＭカプラ３７の監視制御信号光Ｌｓｖが入力されるポートに一方の出力ポートが接続され、ＷＤＭカプラ３７’の監視制御信号光Ｌｓｖが入力されるポートに他方の出力ポートが接続されている。この光カプラ３８は、各入力ポートに入力される各々の監視制御信号光Ｌｓｖを予め設定された分岐比（例えば２０：１等）で２分岐して各出力ポートからそれぞれ出力する。ここでは、光カプラ３８が第１分岐部および第２分岐部として機能する。
【００３３】
ＷＤＭカプラ３７は、ＷＤＭカプラ３６を通過した信号光Ｌｓに対して、光カプラ３８の一方の出力ポートから出力される監視制御信号光Ｌｓｖを合波するものである。ＷＤＭカプラ３７’は、ＷＤＭカプラ３６’を通過した信号光Ｌｓに対して、光カプラ３８の他方の出力ポートから出力される監視制御信号光Ｌｓｖを合波するものである。ここでは、ＷＤＭカプラ３７が第１上り合波部および第２上り合波部として機能し、ＷＤＭカプラ３７’が第１下り合波部および第２下り合波部として機能する。
【００３４】
このような構成のループバック回路では、上り回線２Ａを伝搬してきた光については、励起光Ｌｐを上り回線２Ａに供給するためのＷＤＭカプラ３２を通過した光のうちからラマン増幅された監視制御信号光ＬｓｖがＷＤＭカプラ３６で波長分離され、光カプラ３８の一方の入力ポートに入力されて２０：１等の分岐比に従って分岐される。そして、分岐された比率の高い側の監視制御信号光Ｌｓｖは光カプラ３８からＷＤＭカプラ３７に出力されて上り回線２Ａに戻され、分岐された比率の低い側の監視制御信号光Ｌｓｖは光カプラ３８からＷＤＭカプラ３７’に出力されて下り回線２Ｂに送られ折り返される。
【００３５】
また、下り回線２Ｂを伝搬してきた光については、励起光Ｌｐを下り回線２Ｂに供給するためのＷＤＭカプラ３２’を通過した光のうちからラマン増幅された監視制御信号光ＬｓｖがＷＤＭカプラ３６’で波長分離され、光カプラ３８の一方の入力ポートに入力されて２０：１等の分岐比に従って分岐される。そして、分岐された比率の高い側の監視制御信号光Ｌｓｖは光カプラ３８からＷＤＭカプラ３７’に出力されて下り回線２Ｂに戻され、分岐された比率の低い側の監視制御信号光Ｌｓｖは光カプラ３８からＷＤＭカプラ３７に出力されて上り回線２Ａに送られ折り返される。
【００３６】
上記のような監視制御信号光Ｌｓｖのループバック回路を光中継器３内に設けたことによって、光伝送路２を介して接続された各端局装置では、自局から送出し光中継器３’で折り返されて戻ってきた監視制御信号光Ｌｓｖを検出することで、光中継器３’の入力信号光パワー等の情報を得ることが可能になる。このような監視制御信号光Ｌｓｖのループバックによる光中継器３’の監視制御は、信号光Ｌｓを励起光とするラマン効果によって監視制御信号光Ｌｓｖを増幅するようにし、監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを信号光Ｌｓの波長帯域外に設定したことによって容易に実現できるものである。すなわち、従来のように信号光を変調したり、信号光の波長帯域内または波長帯域の近傍に監視制御信号光を配置したりするような方式では、信号光から監視制御信号を分離することが容易ではなかったが、ラマン増幅を利用して監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを信号光の波長帯域から離れたところに設定すれば、一般的なＷＤＭカプラを使用して信号光Ｌｓから監視制御信号光Ｌｓｖを簡単に分離することが可能になる。
【００３７】
なお、上記第２実施形態では、光中継器３’内の励起光源の駆動状態を特に制御しない場合の構成例を示したが、第１実施形態の場合と同様にして、各回線２Ａ，２Ｂを伝搬してきた監視制御信号光をモニタして信号光Ｌｓの伝送状態に関する情報を検出し、その情報に応じて各励起光源の駆動状態を制御するようにしてもよい。この場合の構成の一例を図４に示しておく。図４では、例えば、ＷＤＭカプラ３６，３６’で分離された監視制御信号光Ｌｓｖの一部を光カプラ３９，３９’で分岐してＳＶ処理部３４，３４’に送るようにしている。
【００３８】
なお、上述した第１、弟２実施形態では、光中継器において信号光を所要のレベルまで増幅する手段としてラマン増幅を考えたが、本発明における信号光に対しての増幅手段はラマン増幅に限られるものではなく、例えば、希土類元素をドープした光ファイバを用いた光ファイバ増幅器や半導体光増幅器などの公知の光増幅器を使用して、信号光を増幅するようにしてもよい。ただし、このような公知の光増幅器を用いて信号光を増幅する場合であっても、監視制御信号光の増幅は信号光を励起光としたラマン増幅によるものとする。
【００３９】
次に、本発明にかかる光中継器の監視制御システムの弟３実施形態について説明する。
図５は、弟３実施形態の監視制御システムにおける光中継器の構成を示す図である。
図５において、弟３実施形態の監視制御システムは、光伝送路２を伝搬するＷＤＭ信号光を光中継器５によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、光中継器５がＮ個の励起光源５１1〜５１Nで発生する各光を励起光ＬｐとしてＷＤＭカプラ５２を介して光伝送路２に供給し、光伝送路２においてＷＤＭ信号光Ｌｓをラマン増幅する構成であるとき、光中継器５内に信号処理部５３および励起光変調部５４を設けることによって、監視制御情報として光中継器５に与えられるコマンド信号Ｓｃに対するレスポンス信号Ｓｒを返信するようにしたものである。
【００４０】
信号処理部５３は、図示しない端局装置等から送られてくるコマンド信号Ｓｃを受信し、そのコマンド信号Ｓｃに対するレスポンス信号Ｓｒを生成して励起光変調部５４に出力する。なお、コマンド信号Ｓｃおよびレスポンス信号Ｓｒは、一般的な光中継器の監視制御において用いられる監視制御命令および応答信号と同様である。
【００４１】
励起光変調部５４は、励起光源５１1〜５１Nのうちで、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光源（ここでは、例えば励起光源５１Nとする）で発生する励起光に対して、信号処理部５３からのレスポンス信号Ｓｒに従い、ＷＤＭ信号光Ｌｓの信号ビットレート周波数よりも低い周波数により変調をかけるものである。
【００４２】
ところで、コマンド信号Ｓｃに対するレスポンス信号ＳｒをＷＤＭ信号光Ｌｓに重畳して端局装置に返信する場合、従来のＥＤＦＡ等を用いた光中継器では、ＥＤＦＡの励起光に変調をかけることによって、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれるすべての波長の光信号に対して略均等に変調をかけてレスポンス信号Ｓｒを重畳する方式が一般的である。この従来の重畳方式を上記のようなラマン増幅５に応用して、各励起光源５１1〜５１Nで発生するすべての励起光に変調をかけるようにすると、各々の波長の励起光によるラマン増幅の帯域が広いことなどが原因で、例えば図６に示すように、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる複数の光信号のうちの長波長側の光信号について変調が大きくかかりやすくなってしまう。このため、端局装置でのＷＤＭ信号光Ｌｓの受信処理において長波長側のペナルティが短波長側に比べて増大してしまう可能性がある。このような状態を回避するためには、各励起光源５１1〜５１Nに対する変調度を個別に調整すればよいが、そのような変調度の調整は実際には困難である。
【００４３】
そこで、弟３実施形態の光中継器５では、コマンド信号Ｓｃに対するレスポンス信号Ｓｒに従って、励起光源５１Nから出力される励起光に対して変調をかけることで、その励起光によってラマン増幅されるＷＤＭ信号光Ｌｓの長波長側の光信号にのみレスポンス信号Ｓｒが重畳されるようにしている。この場合のＷＤＭ信号光Ｌｓの変調状態の一例を図７に示しておく。
【００４４】
上記のようにして、ＷＤＭ信号光Ｌｓの長波長側の光信号にのみレスポンス信号Ｓｒを重畳しただけでも、端局装置において長波長側の光信号の変調成分を検出することにより、光中継器５からのレスポンス信号Ｓｒを受信することは可能である。このため、前述したようなすべての励起光源５１1〜５１Nに対する変調度を調整するといった必要性はなくなり、励起光源５１Nに対する変調度の簡単な調整を行うだけで端局装置でのペナルティの増大を防ぐことが可能になる。
【００４５】
なお、上記の弟３実施形態では、１つの励起光源５１Nに対して変調をかけることにより、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる長波長側の光信号にレスポンス信号Ｓｒを重畳するようにしたが、本発明はこれに限らず、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる長波長側の光信号をラマン増幅することが可能な２つ以上の励起光源に対して変調をかけるようにしてもよい。
【００４６】
次に、本発明にかかる光中継器の監視制御システムの弟４実施形態について説明する。弟４実施形態では、前述した弟３実施形態の応用例として、ＥＤＦＡによる信号光の増幅とラマン増幅を組み合わせた光中継器に対応した監視制御システムについて考えることにする。
図８は、弟４実施形態の監視制御システムにおける光中継器の構成を示す図である。
【００４７】
図８において、弟４実施形態による監視制御システムの光中継器５’の構成が弟３実施形態の光中継器５の構成と異なる部分は、光中継器５’内の光伝送路２に接続する光路について、信号光Ｌｓを増幅するためのＥＤＦＡをＷＤＭカプラ５２の後段に設け、かつ、励起光変調部５４に代えて励起光変調部５４’を設けた部分であって、それ以外の他の部分の構成は、弟３実施形態の場合と同様である。
【００４８】
光中継器５’内のＥＤＦＡは、例えば、ＷＤＭカプラ５２の後段の信号光Ｌｓが伝搬する光路上に設けられたエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）６１に、励起光源６２で発生した励起光ＬｐEをＷＤＭカプラ６３を介して供給し、励起状態となったＥＤＦ６１内を信号光Ｌｓが通過するときに発生する誘導放出作用により、信号光Ｌｓを所要のレベルまで増幅するものである。
【００４９】
励起光変調部５４’は、励起光源５１1〜５１Nのうちで、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光源（例えば、励起光源５１Nとする）で発生する励起光に加えて、短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光源（例えば、励起光源５１1とする）で発生する励起光に対しても、信号処理部５３からのレスポンス信号Ｓｒに従い、ＷＤＭ信号光Ｌｓの信号ビットレート周波数よりも低い周波数により変調をかけるものである。この励起光変調部５４’は、各励起光源５１1，５１Nで発生する各々の励起光に対して互いに逆位相の変調をかけることによって、次に述べるようなＥＤＦＡでの変調成分の減衰を回避している。
【００５０】
ＥＤＦＡによる信号光の増幅とラマン増幅を組み合わせた光中継器を使用する場合、一般的なＥＤＦＡの通過帯域は、例えば図９に示すように、低周波側のカットオフが６ｋＨｚ〜８ｋＨｚ付近にあることが知られているため、信号光Ｌｓに対して搬送波の周波数を１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度に設定してレスポンス信号Ｓｒに従った変調を行うと、信号光ＬｓがＥＤＦＡを通過する際に変調成分が減衰されてしまうことになる。このＥＤＦＡにおける変調成分の減衰は、１台の光中継器当たりの減衰量がたとえ少なくても、システム上の複数台の光中継器を信号光Ｌｓが中継伝送されることで減衰量が増大してゆくため、レスポンス信号Ｓｒを端局装置で受信できなくなる可能性がある。具体的には、例えば、１台の光中継器当たりの減衰量が０．１ｄＢであったとしても１００台の光中継器を中継されると、信号光Ｌｓの変調成分は１０ｄＢも減衰してしまうことになる。
【００５１】
このようなＥＤＦＡの通過帯域のカットオフによる変調成分の減衰を回避してレスポンス信号Ｓｒの伝達を可能にするため、弟４実施形態では、図１０の概念図に示すように、信号光Ｌｓの長波長側および短波長側の双方に対して逆位相の変調をかけるようにしている。これにより、ＥＤＦＡでは、変調による信号光Ｌｓのトータル変動が殆ど生じていないように見えるため（図１０の下段参照）、カットオフ周波数付近の低い低周波で信号光Ｌｓに変調をかけても、その変調成分がＥＤＦＡで減衰するようなことが殆どなくなる。
【００５２】
上記のようにして信号光Ｌｓの長波長側および短波長側に逆位相の変調をかけることで信号光Ｌｓに重畳されたレスポンス信号Ｓｒは、端局装置において信号光Ｌｓに含まれる長波長側および短波長側の各光信号を分波して逆位相の周波数成分を抽出することにより受信可能となるので、ＥＤＦＡを含む光中継器５’から端局装置へのレスポンス信号Ｓｒの伝達を、ラマン増幅用の励起光の変調によって実現することができる。また、端局装置が、波長ごとに分波した各光信号をＥＤＦＡで増幅して受信処理するような場合には、各々の光信号の変調成分は端局装置のＥＤＦＡで減衰されることになるため、信号光Ｌｓの長波長側および短波長側に変調をかけたことによる端局装置でのペナルティの増大を招くようなこともなくなる。
【００５３】
なお、上記の弟４実施形態では、ＷＤＭ信号光Ｌｓの長波長側および短波長側の光信号にレスポンス信号Ｓｒを重畳するために、各々の波長側に対してそれぞれ１つの励起光源で発生する励起光に変調をかけるようにしたが、本発明はこれに限らず、長波長側および短波長側のそれぞれについて、２つ以上の励起光源に対して変調をかけるようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した第１〜弟４実施形態では、各光中継器に接続される光伝送路２全体をラマン増幅媒体とする、いわゆる分布ラマン増幅型の構成を例示したが、本発明はこれに限らず、光伝送路２とは異なる特性をもつラマン増幅媒体を光伝送路２上または光中継器内に別途設けた、いわゆる集中ラマン増幅型の構成とすることも可能である。
【００５５】
以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。
【００５６】
（付記１） 光伝送路を伝搬する信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する方法であって、
前記信号光によるラマン効果によって増幅可能な波長を有する監視制御信号光を、前記光伝送路上のラマン増幅媒体において前記信号光を励起光としてラマン増幅し、該ラマン増幅された監視制御信号光に従って前記光中継器を監視制御することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００５７】
（付記２） 付記１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記監視制御信号光の波長を前記信号光の波長帯域外に設定することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００５８】
（付記３） 付記１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記ラマン増幅媒体において、前記光中継器から供給される励起光によるラマン効果によって前記信号光を増幅し、該ラマン増幅された信号光を励起光として前記監視制御信号光をラマン増幅することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００５９】
（付記４） 付記３に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記ラマン増幅された監視制御信号光を前記光中継器でモニタして信号光の伝送状態に関する情報を検出し、該検出された情報に応じて、前記光中継器から前記ラマン増幅媒体への励起光の供給状態を制御することにより、前記ラマン増幅媒体における前記監視制御信号光のラマン増幅状態を制御することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６０】
（付記５） 付記１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記光伝送路が上り回線および下り回線を有するとき、前記光中継器において、前記上り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離し、該分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、該分岐した一方の監視制御信号光を前記上り回線に戻し、他方の監視制御信号光を前記下り回線に送って折り返すと共に、前記下り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離し、該分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、該分岐した一方の監視制御信号光を前記下り回線に戻し、他方の監視制御信号光を前記上り回線に送って折り返すことを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６１】
（付記６） 付記１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記光伝送路が上り回線および下り回線を有し、前記光中継器が前記上り回線を伝搬する信号光を増幅する第１光増幅部と、前記下り回線を伝搬する信号光を増幅する第２光増幅部とを備え、該第１および第２光増幅部の各増幅帯域外に前記監視制御信号光の波長が位置するとき、
前記光中継器において、前記第１光増幅部の入力側に接続される前記上り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離し、該分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、該分岐した一方の監視制御信号光を前記第１光増幅部の出力側に接続される前記上り回線に戻し、他方の監視制御信号光を前記第２光増幅部の出力側に接続される前記下り回線に送って折り返すと共に、前記第２光増幅部の入力側に接続される前記下り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離し、該分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、該分岐した一方の監視制御信号光を前記第２光増幅部の出力側に接続される前記下り回線に戻し、他方の監視制御信号光を前記第１光増幅部の出力側に接続される前記上り回線に送って折り返すことを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６２】
（付記７） 光伝送路を伝搬する波長多重信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記波長多重信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する方法であって、
前記光中継器から前記光伝送路上のラマン増幅媒体に波長の異なる複数の励起光を供給して、前記光伝送路を伝搬する波長多重信号光をラマン増幅して中継伝送するとき、前記ラマン増幅媒体に供給する複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して変調をかけることにより、監視制御命令に対する応答信号を返信することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６３】
（付記８） 付記７に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記ラマン増幅媒体に供給する複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して、前記長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対する変調とは逆位相の変調をかけることを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６４】
（付記９） 光伝送路を伝搬する信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する監視制御システムであって、
前記信号光によるラマン効果によって増幅可能な波長を有する監視制御信号光を生成する監視制御信号光生成部を備え、該監視制御信号光生成部で生成され、かつ、前記光伝送路上のラマン増幅媒体において前記信号光を励起光としてラマン増幅された監視制御信号光に従って前記光中継器を監視制御する構成としたことを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６５】
（付記１０） 付記９に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記監視制御信号光生成部は、前記信号光の波長帯域外に位置する波長の前記監視制御信号光を生成することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６６】
（付記１１） 付記９に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記光中継器が、前記光伝送路上のラマン増幅媒体に励起光を供給する励起光供給部を有し、該励起光供給部からの励起光によるラマン効果によって前記光伝送路を伝搬する信号光を増幅し、該ラマン増幅された信号光を励起光として前記監視制御信号光をラマン増幅することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６７】
（付記１２） 付記１１に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記光中継器が、前記ラマン増幅された監視制御信号光をモニタして信号光の伝送状態に関する情報を検出する検出部と、該検出部で検出された情報に応じて、前記励起光供給部から前記ラマン増幅媒体への励起光の供給状態を制御することにより、前記ラマン増幅媒体における前記監視制御信号光のラマン増幅状態を制御する制御部とを有することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６８】
（付記１３） 付記９に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記光伝送路が上り回線および下り回線を有するとき、
前記光中継器は、前記上り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離する第１分離部と、該第１分離部で分離された監視制御信号光を予め設定した比率で分岐する第１分岐部と、該第１分岐部で分岐された一方の監視制御信号光を前記上り回線に戻す第１上り合波部と、前記第１分岐部で分岐された他方の監視制御信号光を前記下り回線に送って折り返す第１下り合波部と、前記下り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離する第２分離部と、該第２分離部で分離された監視制御信号光を予め設定した比率で分岐する第２分岐部と、該第２分岐部で分岐された一方の監視制御信号光を前記下り回線に戻す第２下り合波部と、前記第２分岐部で分岐された他方の監視制御信号光を前記上り回線に送って折り返す第２上り合波部とを備えることを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６９】
（付記１４） 付記９に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記光伝送路が上り回線および下り回線を有し、前記光中継器が、前記上り回線を伝搬する信号光を増幅する第１光増幅部と、前記下り回線を伝搬する信号光を増幅する第２光増幅部とを備え、該第１および第２光増幅部の各増幅帯域外に前記監視制御信号光の波長が位置するとき、
前記光中継器は、前記第１光増幅部の入力側に接続される前記上り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離する第１分離部と、該第１分離部で分離された監視制御信号光を予め設定した比率で分岐する第１分岐部と、該第１分岐部で分岐された一方の監視制御信号光を前記第１光増幅部の出力側に接続される前記上り回線に戻す第１上り合波部と、前記第１分岐部で分岐された他方の監視制御信号光を前記第２光増幅部の出力側に接続される前記下り回線に送って折り返す第１下り合波部と、前記第２光増幅部の入力側に接続される前記下り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離する第２分離部と、該第２分離部で分離された監視制御信号光を予め設定した比率で分岐する第２分岐部と、該第２分岐部で分岐された一方の監視制御信号光を前記第２光増幅部の出力側に接続される前記下り回線に戻す第２下り合波部と、前記第２分岐部で分岐された他方の監視制御信号光を前記第１光増幅部の出力側に接続される前記上り回線に送って折り返す第２上り合波部と、を備えたことを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００７０】
（付記１５） 光伝送路を伝搬する波長多重信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記波長多重信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する監視制御システムであって、
前記光中継器が、前記光伝送路上のラマン増幅媒体に波長の異なる複数の励起光を供給する励起光供給部を有し、前記光伝送路を伝搬する波長多重信号光をラマン増幅して中継伝送するとき、
前記励起光供給部によって前記ラマン増幅媒体に供給される複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して変調をかける励起光変調部を前記光中継器に設け、前記励起光変調部で変調された励起光によってラマン増幅された長波長側の光信号に含まれる変調成分により、監視制御命令に対する応答信号を返信することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００７１】
（付記１６） 付記１５に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記励起光変調部は、前記励起光供給部によって前記ラマン増幅媒体に供給される複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して、前記長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対する変調とは逆位相の変調をかけることを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる光中継器の監視制御方法および監視制御システムによれば、光増幅中継伝送システム上の光中継器を監視制御するための情報をラマン効果を利用して波長多重信号光と伴に中継伝送するようにしたことで、波長多重信号光の伝送特性や波長帯域に影響を与えることなく光中継器を監視制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光中継器の監視制御システムの第１実施形態を示す構成図である。
【図２】第１実施形態における信号光および監視制御信号光のラマン増幅について説明する図である。
【図３】本発明にかかる光中継器の監視制御システムの第２実施形態の要部構成を示す図である。
【図４】第２実施形態に関連する他の構成例を示す図である。
【図５】本発明にかかる光中継器の監視制御システムの弟３実施形態に用いられる光中継器の構成を示す図である。
【図６】すべての励起光に変調をかけた場合にラマン増幅される信号光の一例を示す図である。
【図７】弟３実施形態においてラマン増幅される信号光の一例を示す図である。
【図８】本発明にかかる光中継器の監視制御システムの弟４実施形態に用いられる光中継器の構成を示す図である。
【図９】一般的なＥＤＦＡの周波数特性の一例を示す図である。
【図１０】弟４実施形態においてラマン増幅される信号光と励起光の変調状態との関係を説明するための図である。
【図１１】信号光と伴に監視制御情報を送信する従来方法の一例を示す図であって、（Ａ）は信号光に変調をかける場合、（Ｂ）は監視制御用の専用チャンネルを設ける場合を示す図である。
【符号の説明】
１ 送信側端局装置
２ 光伝送路
３，３’，３”，５，５’ 光中継器
７ 受信側端局装置
１１ 信号光生成部
１２ 監視制御信号光生成部
３１1〜３１N，５１1〜５１N 励起光源（ラマン増幅用）
３２，３３Ａ，３３Ｂ，３６，３７，３９，５２， ＷＤＭカプラ
３４ ＳＶ処理部
３５ 制御部
３８ 光カプラ
５３ 信号処理部
５４，５４’ 励起光変調部
６１ エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）
６２ 励起光源（ＥＤＦＡ用）
６３ ＷＤＭカプラ
Ｌｓ 信号光
Ｌｓｖ 監視制御信号光
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の光通信システムに適用される光中継器の監視制御技術に関し、特に、ラマン効果を利用して監視制御情報を伝送する監視制御方法および監視制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の光通信システムにおいては、インターネット等のデータ通信の増大により更なる大容量化が望まれている。光通信システムの大容量化を実現する方法として、波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重（ＷＤＭ）信号光を伝送するＷＤＭ光伝送システムが注目されている。また、光アンプを用いた光中継器により信号光を増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムの開発も進められている。
【０００３】
従来の光増幅中継伝送システムでは、光中継器に用いられる光アンプとして、例えば、希土類元素をドープした光ファイバに励起光を供給して信号光の増幅を行う光ファイバ増幅器などが利用されてきた。具体的には、希土類元素としてエルビウムをドープした光ファイバを用いる光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）等が光中継器の光アンプとして広く使用されている。
【０００４】
このようなＥＤＦＡ等を用いた光中継器については、システム上の送信側端局装置および受信側端局装置の間で信号光と伴に伝送される監視制御（supervisory control）情報に従って動作状態等の監視制御を行う方法が知られている。従来の光中継器の監視制御方法において、光中継器から受信側端局装置に向けて監視制御情報を伴った信号光を送信する具体的な方法としては、例えば、光中継器のＥＤＦＡについて、監視制御に関する情報に従って変調された励起光をエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）に与えることによって、図１１（Ａ）に示すように信号光Ｌｓ全体に数％の変調をかけて監視制御情報を送信する方法がある。また例えば、図１１（Ｂ）に示すようにＥＤＦＡの増幅帯域の端などに監視制御用の専用チャンネルを設け、信号光Ｌｓと監視制御信号光Ｌｓｖを合波して送信する方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の光中継器の監視制御方法については、ＥＤＦＡの励起光に変調をかけて監視制御情報を送信する場合、信号光に重畳された変調成分に起因して、端局装置での信号光の受信処理におけるペナルティの増大を招く可能性があると共に、ＷＤＭ信号光に含まれるすべての波長の光信号について均等に変調をかけることが難しいため、ＷＤＭ信号光の伝送特性が波長によってばらついてしまうという問題点もある。また、専用チャンネルを設けて監視制御信号光を送信する場合には、光アンプの増幅帯域内の少なくとも１波を監視制御用に占有してしまうため、光アンプの限られた増幅帯を有効に使用するという点で制約となり、信号光の波長帯域を狭くしてしまうという欠点がある。
【０００６】
ところで、近年の光ファイバや高出力光源の開発などにより、ラマン効果を用いて信号光を増幅して中継伝送する光中継器の検討が進められている。ラマン効果を用いた光の増幅（ラマン増幅）は、一般に、強い光（励起光）が光ファイバ等の増幅媒体中を伝搬することにより、その入射光が長波長の光（ストークス光）に変換されるラマン散乱現象が発生し、さらに、ストークス光の発生する波長域に一致する光（被増幅光）が存在する場合には、波長変換が顕著になって被増幅光が増幅される（誘導ラマン散乱）ようになる現象を利用したものである。このようなラマン増幅は、任意の波長域に増幅帯を形成できるという利点を有すると共に、広い増幅域を有するという特徴がある。このためラマン増幅を用いた光中継器は、前述した従来のＥＤＦＡ等を用いた光中継器の更なる広帯域化を可能にするものとして、光増幅中継伝送システムへの適用が期待されている。
【０００７】
このようなラマン増幅を用いた光中継器についても、前述したような監視制御を行うことが想定され、従来の監視制御方法を同様にして適用したとすれば、これまでと同じような問題が発生することになる。このような監視制御に関する問題点の解消を図るためには、ラマン増幅の特徴を考慮した新しい監視制御技術の実現が望まれる。
【０００８】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、ラマン効果を利用することで波長多重信号光の伝送特性や波長帯域に影響を与えることなく光中継器を監視制御できるようにした監視制御方法および監視制御システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、例えば、本発明にかかる光中継器の監視制御方法の１つの態様は、光伝送路を伝搬する波長多重（ＷＤＭ）信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、ＷＤＭ信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って光中継器を監視制御する方法であって、ＷＤＭ信号光によるラマン効果によって増幅可能であり、かつ、ＷＤＭ信号光の波長帯域外に設定された波長を有する監視制御信号光を、光伝送路上のラマン増幅媒体においてＷＤＭ信号光を励起光としてラマン増幅し、そのラマン増幅された監視制御信号光に従って光中継器を監視制御するものである。
【００１０】
かかる監視制御方法では、光増幅中継伝送システム上の光中継器を監視制御するための監視制御信号光が、光伝送路を伴に伝送されるＷＤＭ信号光を励起光とするラマン効果によって増幅されて中継伝送されるようになる。これにより、従来のように信号光に変調をかけて監視制御情報を伝送する場合に変調成分が信号光の伝送特性に影響を及ぼしてしまうといった状況を回避することができる。また、ＷＤＭ信号光の波長帯域外に監視制御信号光の波長を設定すれば、従来のように監視制御信号光がＷＤＭ信号光に対する増幅帯の一部を占有してしまうことがないため、ＷＤＭ信号光に対する増幅帯を有効に使用することが可能になる。
【００１１】
さらに、上記の監視制御方法については、ラマン増幅媒体において、光中継器から供給される励起光によるラマン効果によってＷＤＭ信号光を増幅し、そのラマン増幅されたＷＤＭ信号光を励起光として監視制御信号光をラマン増幅するようにしてもよい。加えて、この監視制御方法については、ラマン増幅された監視制御信号光を光中継器でモニタしてＷＤＭ信号光の伝送状態に関する情報を検出し、その検出された情報に応じて、光中継器からラマン増幅媒体への励起光の供給状態を制御することにより、ラマン増幅媒体における監視制御信号光のラマン増幅状態を制御するようにしてもよい。
【００１２】
かかる監視制御方法では、監視制御信号光をラマン増幅するための励起光となるＷＤＭ信号光についても、光中継器からラマン増幅媒体に供給される励起光によってラマン増幅されるようになる。これにより、ＷＤＭ信号光を広い帯域に亘って増幅して中継伝送することが可能になる。また、光中継器でモニタした監視制御信号光によって示される情報に応じて、ラマン増幅媒体への励起光の供給状態を制御すれば、ＷＤＭ信号光の波長数や波長配置等の変化に対応して、ＷＤＭ信号光および監視制御信号光のラマン増幅を所望の状態に制御することが可能になる。
【００１３】
また、前述した監視制御方法については、光伝送路が上り回線および下り回線を有するとき、光中継器において、上り回線を伝搬する光のうちからラマン増幅された監視制御信号光を分離し、その分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、分岐した一方の監視制御信号光を上り回線に戻し、他方の監視制御信号光を下り回線に送って折り返すと共に、下り回線を伝搬する光のうちからラマン増幅された監視制御信号光を分離し、その分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、分岐した一方の監視制御信号光を下り回線に戻し、他方の監視制御信号光を上り回線に送って折り返すようにしてもよい。
【００１４】
かかる監視制御方法では、光伝送路を伝搬する監視制御信号光の一部が光中継器においてループバックされるようになる。これにより、例えばシステム上の端局装置等において、自局から送出し光中継器で折り返されて戻ってきた監視制御信号光を検出することで、光中継器の入力信号光パワー等の情報を得ることが可能になる。
【００１５】
本発明にかかる光中継器の監視制御方法の他の態様は、光伝送路を伝搬する波長多重（ＷＤＭ）信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、ＷＤＭ信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って光中継器を監視制御する方法であって、光中継器から光伝送路上のラマン増幅媒体に波長の異なる複数の励起光を供給して、光伝送路を伝搬するＷＤＭ信号光をラマン増幅して中継伝送するとき、ラマン増幅媒体に供給する複数の励起光のうちで、ＷＤＭ信号光に含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して変調をかけると共に、ＷＤＭ信号光に含まれる短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して、長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対する変調とは逆位相の変調をかけることにより、監視制御命令に対する応答信号を返信する方法である。
【００１６】
かかる監視制御方法では、ＷＤＭ信号光をラマン増幅するための複数の励起光のうちで長波長側に対応した励起光に変調をかけると共に、短波長側に対応した励起光に対しては逆位相の変調をかけることで、監視制御命令に対する応答信号がＷＤＭ信号光の長波長側および短波長側の光信号に対して重畳されて返信されるようになる。これにより、長波長側および短波長側に対応した励起光の変調状態について簡単な調整を行うことで、変調成分に起因するペナルティの発生を防ぎ、かつ、増幅帯域のカットオフによる変調成分の減衰を回避することが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明にかかる光中継器の監視制御システムの第１実施形態を示す構成図である。
図１において、第１実施形態の監視制御システムは、例えば、送信側端局装置１から光伝送路２を介して受信側端局装置７に伝送される信号光Ｌｓを光中継器３によってラマン増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、信号光Ｌｓと伴に伝送される監視制御信号光Ｌｓｖに従って各光中継器３を監視制御する構成であって、上記の監視制御信号光Ｌｓｖが、信号光Ｌｓによるラマン効果によって増幅可能な波長を有し、光伝送路２において信号光Ｌｓを励起光としてラマン増幅されるようにしたものである。
【００１８】
送信側端局装置１は、例えば、信号光生成部１１、監視制御信号光生成部１２およびＷＤＭカプラ１３を有する。信号光生成部１１は、受信側端局装置７に送信する信号光Ｌｓとして、例えば、波長の異なる複数の光信号を含んだＷＤＭ信号光等を生成してＷＤＭカプラ１３に出力する。監視制御信号光生成部１２は、各光中継器３を監視制御するための情報を含んだ監視制御信号光Ｌｓｖを生成してＷＤＭカプラ１３に出力する。この監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖは、信号光生成部１１で生成される信号光Ｌｓによるラマン効果によって増幅可能であって、かつ、ここでは信号光Ｌｓの波長帯域外に設定されるものとする。なお、信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖの波長設定の具体例については後述する。ＷＤＭカプラ１３は、信号光生成部１１からの信号光Ｌｓと監視制御信号光生成部１２からの監視制御信号光Ｌｓｖとを合波して光伝送路２に送出する。
【００１９】
光伝送路２は、送信側端局装置１と受信側端局装置７の間を接続する一般的な光伝送路である。この光伝送路２上には所要の間隔で光中継器３が配置されていて、各中継区間の光伝送路２がここではラマン増幅媒体として機能するものとする。
各光中継器３は、例えば、光伝送路２を伝搬してきた信号光Ｌｓをラマン効果によって増幅して中継伝送するものであって、ここでは、光伝送路２（ラマン増幅媒体）に励起光を供給する励起光供給部としてのＮ個の励起光源３１1，３１2，…，３１NおよびＷＤＭカプラ３２と、監視制御信号光Ｌｓｖをモニタして信号光Ｌｓの伝送状態に関する情報を検出する検出部としてのＷＤＭカプラ３３Ａ，３３ＢおよびＳＶ処理部３４と、ＳＶ処理部３４で検出された情報に応じて各励起光源３１1〜３１Nの駆動状態を制御する制御部３５とを有する。
【００２０】
各励起光源３１1〜３１Nは、互いに異なる波長λP1〜λPNの光をそれぞれ発生し、それぞれを合波した光が信号光Ｌｓをラマン増幅するための励起光ＬｐとしてＷＤＭカプラ３２に送られる。ＷＤＭカプラ３２は、各励起光源３１1〜３１Nからの励起光Ｌｐを光中継器３の入力側に接続する光伝送路２に与えると共に、光伝送路２を伝搬してきた光（信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖ）を後段のＷＤＭカプラ３３Ａに伝える。ここでは、ＷＤＭカプラ３２を介して光伝送路２に供給される励起光Ｌｐが信号光Ｌｓとは逆方向に伝搬することになる。
【００２１】
ＷＤＭカプラ３３Ａは、光伝送路２からＷＤＭカプラ３２を介して送られてくる光のうちから監視制御信号光Ｌｓｖを波長分離してＳＶ処理部３４に送る。ＳＶ処理部３４は、ＷＤＭカプラ３３Ａからの監視制御信号光Ｌｓｖに基づいて、信号光Ｌｓの伝送状態（例えば、ＷＤＭ信号光の波長数や波長配置など）を検出し、その検出結果を制御部３５に伝えると共に、後段の光中継器３および受信側端局装置７に送るための監視制御信号光ＬｓｖをＷＤＭカプラ３３Ｂに出力する。ＷＤＭカプラ３３Ｂは、ＷＤＭカプラ３３Ａを通過した信号光ＬｓにＳＶ処理部３４からの監視制御信号光Ｌｓｖを合波して、光中継器３の出力側に接続する光伝送路２に送出する。
【００２２】
受信側端局装置７は、送信側端局装置１から光伝送路２および各光中継器３を介して中継伝送されてきた信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖを受光して所要の受信処理を行うものである。
上記のような構成の監視制御システムでは、送信側端局装置１から送信された信号光Ｌｓが、各中継区間の光伝送路２において、光中継器３から供給される励起光Ｌｐによるラマン効果によって所要のレベルまで増幅されると共に、そのラマン増幅された信号光Ｌｓを励起光として発生するラマン効果によって、信号光Ｌｓと伴に伝送される監視制御信号光Ｌｓｖも所要のレベルまで増幅されて、受信側端局装置７まで中継伝送される。
【００２３】
このような信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖのラマン増幅は、例えば図２に示すように、信号光Ｌｓの波長帯域（斜線部分）に対応させて、光中継器３内の各励起光源３１1〜３１Nの波長λP1〜λPNと監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖとを適切に設定することによって実現される。すなわち、励起光Ｌｐによって発生するラマン増幅帯は、励起光Ｌｐに含まれる各波長λP1〜λPNの光に対して、周波数で１３．２ＴＨｚ低い位置においてそれぞれ利得が最大になるため、各波長λP1〜λPNに対応して発生する各々のラマン増幅帯を組み合わせることによって、図２の波線に示すような略平坦なラマン増幅帯が得られるようになる。従って、この励起光Ｌｐによるラマン増幅帯内に信号光Ｌｐの波長帯域が含まれるように、各励起光源３１1〜３１Nの波長λP1〜λPNを設定すれば、信号光Ｌｓを所要のレベルまでラマン増幅することが可能になる。具体的に、信号光Ｌｓの波長帯域として、例えば１５３０ｎｍ〜１６１０ｎｍの範囲を想定した場合、励起光Ｌｐの波長範囲が１４３０ｎｍ〜１５１０ｎｍ程度に亘るように各波長λP1〜λPNを設定すればよい。
【００２４】
さらに、励起光Ｌｐによってラマン増幅された信号光Ｌｓを励起光として発生する２次的なラマン増幅帯が、信号光Ｌｓに対して周波数で１３．２ＴＨｚ低い位置に得られることになるため、２次的なラマン増幅帯に対応させて監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを設定すれば、監視制御信号光Ｌｓｖを所要のレベルまでラマン増幅することも可能になる。具体的に、励起光Ｌｐに含まれる１つの波長光によって発生するラマン増幅は４０ｎｍ近くの帯域があると考えられるため、例えば波長が１４６０ｎｍに設定された励起光によってラマン増幅される信号光Ｌｓとしては、１５３０ｎｍ付近で約４０ｎｍの帯域に含まれる光信号が該当することになり、波長間隔０．４ｎｍで波長多重された信号光Ｌｓの場合には、１００波前後の光信号が１４６０ｎｍの励起光によってラマン増幅されることになる。この１５３０ｎｍ付近の１００波前後の光信号を励起光とすることによって、信号光Ｌｓの波長帯域外の１６４０ｎｍ付近に十分な利得レベルの２次的なラマン増幅帯が得られるようになるため、監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを１６４０ｎｍ前後に設定すれば、監視制御信号光Ｌｓｖを所要のレベルまでラマン増幅することができるようになる。
【００２５】
なお、上記の具体例においては、監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖが信号光Ｌｓを励起光とした２次的なラマン増幅帯のうちの短波長側に設定されるようにしているが、このような波長設定に限らず、信号光Ｌｓによるラマン増幅帯の任意の位置に波長λｓｖを設定することが可能である。ただし、監視制御信号光Ｌｓｖの波長設定は、各光中継器３間を伝送される監視制御信号光Ｌｓｖのレベルが、光伝送路２における伝送損失と信号光Ｌｓによるラマン利得との関係によって決まるため、使用される光伝送路２の損失波長特性および信号光Ｌｓに含まれる光信号の波長配置等を十分に考慮して行う必要がある。
【００２６】
上記のような波長設定によって、光伝送路２を伝搬する信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖはラマン増幅されて光中継器３に入力されることになる。光中継器３では、光伝送路２を伝搬してきた光がＷＤＭカプラ３２を通過してＷＤＭカプラ３３Ａに送られ、光伝送路２においてラマン増幅された監視制御信号光ＬｓｖがＷＤＭカプラ３３Ａで波長分離されてＳＶ処理部３４に送られる。ＳＶ処理部３４では、監視制御信号光Ｌｓｖが受光処理されることで、信号光Ｌｓの波長数や波長配置等の伝送状態に関する情報が検出されて制御部３５に伝えられる。制御部３５では、ＳＶ処理部３４での検出情報に応じて、信号光Ｌｓの伝送状態に変化があったとき、信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖに対して所望のラマン増幅が実現されるように、各励起光源３１1〜３１Nの駆動状態が制御されて光伝送路２に供給される各波長λｐ1〜λｐNの励起光パワーの設定が最適化される。そして、制御部３５によって制御された光中継器３の動作状態は、例えば、ＳＶ処理部３４からＷＤＭカプラ３３Ｂに送られる監視制御信号光Ｌｓｖに反映されるなどして後段の光中継器３および受信側端局装置７に伝達される。
【００２７】
このように第１実施形態の監視制御システムによれば、信号光Ｌｓを励起光としてラマン増幅された監視制御信号光Ｌｓｖに従って、光増幅中継伝送システムの各光中継器３を監視制御するようにしたことで、従来のように信号光に変調をかけて監視制御情報を伝送する場合に変調成分が信号光の伝送特性に影響を及ぼしてしまうといった状況を回避することができる。また、信号光Ｌｓの波長帯域外に監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを設定するようにしたことで、従来のように監視制御信号光Ｌｓｖが信号光Ｌｓに対する増幅帯の一部を占有してしまうことがないため、信号光Ｌｓに対する増幅帯を有効に使用することが可能になる。さらに、光中継器３から光伝送路２に励起光Ｌｐを供給して信号光Ｌｓについてもラマン増幅するようにしたことによって、信号光Ｌｓを広い帯域に亘って増幅して中継伝送することができるようになる。加えて、光中継器３の各励起光源３１1〜３１Nの駆動状態を信号光Ｌｓの伝送状態に応じて制御するようにしたことで、信号光Ｌｓの波長数や波長配置等の変化に対応して、信号光Ｌｓおよび監視制御信号光Ｌｓｖのラマン増幅を所望の状態に制御することが可能になる。
【００２８】
次に、本発明にかかる光中継器の監視制御システムの第２実施形態について説明する。
図３は、第２実施形態の監視制御システムの要部構成を示す図である。なお、上記第１実施形態の構成と同様の部分には同一の符号が付してあり、以下、他の実施形態についても同様とする。
【００２９】
図３において、第２実施形態の監視制御システムは、図示しない送信側端局装置および受信側端局装置の間を接続する光伝送路２が上り回線２Ａおよび下り回線２Ｂを有するとき、光伝送路２上の各光中継器３’が、前述した第１実施形態の場合と同様にして各回線２Ａ，２Ｂを伝搬してラマン増幅された監視制御信号光Ｌｓｖを一旦分離して２分岐し、一方の分岐光を元の回線に戻し、他方の分岐光を対向回線に送って折り返すことを可能にした監視制御信号光Ｌｓｖのループバック回路を備えるようにしたものである。
【００３０】
光中継器３’のループバック回路は、例えば、上り回線２Ａに接続する光中継器３’内の光路について、上り回線２Ａに励起光を供給するＷＤＭカプラ３２の後段（図３で右方）にＷＤＭカプラ３６，３７を設け、また、下り回線２Ｂに接続する光中継器３’内の光路について、下り回線２Ｂに励起光を供給するＷＤＭカプラ３２’の後段（図３で左方）にＷＤＭカプラ３６’，３７’を設け、さらに、上り回線２Ａ側のＷＤＭカプラ３６，３７と下り回線２Ｂ側のＷＤＭカプラ３６’，３７’との間を光カプラ３８によって互いに接続した構成とする。
【００３１】
ＷＤＭカプラ３６は、上り回線２Ａを伝搬する光のうちから監視制御信号光Ｌｓｖを分離して光カプラ３８に送るものである。また、ＷＤＭカプラ３６’は、下り回線２Ｂを伝搬する光のうちから監視制御信号光Ｌｓｖを分離して光カプラ３８に送るものである。ここでは、ＷＤＭカプラ３６が第１分離部として機能し、ＷＤＭカプラ３６’が第２分離部として機能する。
【００３２】
光カプラ３８は、２つの入力ポートおよび２つの出力ポートを有し、ＷＤＭカプラ３６の監視制御信号光Ｌｓｖが出力されるポートに一方の入力ポートが接続され、ＷＤＭカプラ３６’の監視制御信号光Ｌｓｖが出力されるポートに他方の入力ポートが接続され、また、ＷＤＭカプラ３７の監視制御信号光Ｌｓｖが入力されるポートに一方の出力ポートが接続され、ＷＤＭカプラ３７’の監視制御信号光Ｌｓｖが入力されるポートに他方の出力ポートが接続されている。この光カプラ３８は、各入力ポートに入力される各々の監視制御信号光Ｌｓｖを予め設定された分岐比（例えば２０：１等）で２分岐して各出力ポートからそれぞれ出力する。ここでは、光カプラ３８が第１分岐部および第２分岐部として機能する。
【００３３】
ＷＤＭカプラ３７は、ＷＤＭカプラ３６を通過した信号光Ｌｓに対して、光カプラ３８の一方の出力ポートから出力される監視制御信号光Ｌｓｖを合波するものである。ＷＤＭカプラ３７’は、ＷＤＭカプラ３６’を通過した信号光Ｌｓに対して、光カプラ３８の他方の出力ポートから出力される監視制御信号光Ｌｓｖを合波するものである。ここでは、ＷＤＭカプラ３７が第１上り合波部および第２上り合波部として機能し、ＷＤＭカプラ３７’が第１下り合波部および第２下り合波部として機能する。
【００３４】
このような構成のループバック回路では、上り回線２Ａを伝搬してきた光については、励起光Ｌｐを上り回線２Ａに供給するためのＷＤＭカプラ３２を通過した光のうちからラマン増幅された監視制御信号光ＬｓｖがＷＤＭカプラ３６で波長分離され、光カプラ３８の一方の入力ポートに入力されて２０：１等の分岐比に従って分岐される。そして、分岐された比率の高い側の監視制御信号光Ｌｓｖは光カプラ３８からＷＤＭカプラ３７に出力されて上り回線２Ａに戻され、分岐された比率の低い側の監視制御信号光Ｌｓｖは光カプラ３８からＷＤＭカプラ３７’に出力されて下り回線２Ｂに送られ折り返される。
【００３５】
また、下り回線２Ｂを伝搬してきた光については、励起光Ｌｐを下り回線２Ｂに供給するためのＷＤＭカプラ３２’を通過した光のうちからラマン増幅された監視制御信号光ＬｓｖがＷＤＭカプラ３６’で波長分離され、光カプラ３８の一方の入力ポートに入力されて２０：１等の分岐比に従って分岐される。そして、分岐された比率の高い側の監視制御信号光Ｌｓｖは光カプラ３８からＷＤＭカプラ３７’に出力されて下り回線２Ｂに戻され、分岐された比率の低い側の監視制御信号光Ｌｓｖは光カプラ３８からＷＤＭカプラ３７に出力されて上り回線２Ａに送られ折り返される。
【００３６】
上記のような監視制御信号光Ｌｓｖのループバック回路を光中継器３内に設けたことによって、光伝送路２を介して接続された各端局装置では、自局から送出し光中継器３’で折り返されて戻ってきた監視制御信号光Ｌｓｖを検出することで、光中継器３’の入力信号光パワー等の情報を得ることが可能になる。このような監視制御信号光Ｌｓｖのループバックによる光中継器３’の監視制御は、信号光Ｌｓを励起光とするラマン効果によって監視制御信号光Ｌｓｖを増幅するようにし、監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを信号光Ｌｓの波長帯域外に設定したことによって容易に実現できるものである。すなわち、従来のように信号光を変調したり、信号光の波長帯域内または波長帯域の近傍に監視制御信号光を配置したりするような方式では、信号光から監視制御信号を分離することが容易ではなかったが、ラマン増幅を利用して監視制御信号光Ｌｓｖの波長λｓｖを信号光の波長帯域から離れたところに設定すれば、一般的なＷＤＭカプラを使用して信号光Ｌｓから監視制御信号光Ｌｓｖを簡単に分離することが可能になる。
【００３７】
なお、上記第２実施形態では、光中継器３’内の励起光源の駆動状態を特に制御しない場合の構成例を示したが、第１実施形態の場合と同様にして、各回線２Ａ，２Ｂを伝搬してきた監視制御信号光をモニタして信号光Ｌｓの伝送状態に関する情報を検出し、その情報に応じて各励起光源の駆動状態を制御するようにしてもよい。この場合の構成の一例を図４に示しておく。図４では、例えば、ＷＤＭカプラ３６，３６’で分離された監視制御信号光Ｌｓｖの一部を光カプラ３９，３９’で分岐してＳＶ処理部３４，３４’に送るようにしている。
【００３８】
なお、上述した第１、弟２実施形態では、光中継器において信号光を所要のレベルまで増幅する手段としてラマン増幅を考えたが、本発明における信号光に対しての増幅手段はラマン増幅に限られるものではなく、例えば、希土類元素をドープした光ファイバを用いた光ファイバ増幅器や半導体光増幅器などの公知の光増幅器を使用して、信号光を増幅するようにしてもよい。ただし、このような公知の光増幅器を用いて信号光を増幅する場合であっても、監視制御信号光の増幅は信号光を励起光としたラマン増幅によるものとする。
【００３９】
次に、本発明にかかる光中継器の監視制御システムの弟３実施形態について説明する。
図５は、弟３実施形態の監視制御システムにおける光中継器の構成を示す図である。
図５において、弟３実施形態の監視制御システムは、光伝送路２を伝搬するＷＤＭ信号光を光中継器５によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、光中継器５がＮ個の励起光源５１1〜５１Nで発生する各光を励起光ＬｐとしてＷＤＭカプラ５２を介して光伝送路２に供給し、光伝送路２においてＷＤＭ信号光Ｌｓをラマン増幅する構成であるとき、光中継器５内に信号処理部５３および励起光変調部５４を設けることによって、監視制御情報として光中継器５に与えられるコマンド信号Ｓｃに対するレスポンス信号Ｓｒを返信するようにしたものである。
【００４０】
信号処理部５３は、図示しない端局装置等から送られてくるコマンド信号Ｓｃを受信し、そのコマンド信号Ｓｃに対するレスポンス信号Ｓｒを生成して励起光変調部５４に出力する。なお、コマンド信号Ｓｃおよびレスポンス信号Ｓｒは、一般的な光中継器の監視制御において用いられる監視制御命令および応答信号と同様である。
【００４１】
励起光変調部５４は、励起光源５１1〜５１Nのうちで、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光源（ここでは、例えば励起光源５１Nとする）で発生する励起光に対して、信号処理部５３からのレスポンス信号Ｓｒに従い、ＷＤＭ信号光Ｌｓの信号ビットレート周波数よりも低い周波数により変調をかけるものである。
【００４２】
ところで、コマンド信号Ｓｃに対するレスポンス信号ＳｒをＷＤＭ信号光Ｌｓに重畳して端局装置に返信する場合、従来のＥＤＦＡ等を用いた光中継器では、ＥＤＦＡの励起光に変調をかけることによって、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれるすべての波長の光信号に対して略均等に変調をかけてレスポンス信号Ｓｒを重畳する方式が一般的である。この従来の重畳方式を上記のようなラマン増幅５に応用して、各励起光源５１1〜５１Nで発生するすべての励起光に変調をかけるようにすると、各々の波長の励起光によるラマン増幅の帯域が広いことなどが原因で、例えば図６に示すように、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる複数の光信号のうちの長波長側の光信号について変調が大きくかかりやすくなってしまう。このため、端局装置でのＷＤＭ信号光Ｌｓの受信処理において長波長側のペナルティが短波長側に比べて増大してしまう可能性がある。このような状態を回避するためには、各励起光源５１1〜５１Nに対する変調度を個別に調整すればよいが、そのような変調度の調整は実際には困難である。
【００４３】
そこで、弟３実施形態の光中継器５では、コマンド信号Ｓｃに対するレスポンス信号Ｓｒに従って、励起光源５１Nから出力される励起光に対して変調をかけることで、その励起光によってラマン増幅されるＷＤＭ信号光Ｌｓの長波長側の光信号にのみレスポンス信号Ｓｒが重畳されるようにしている。この場合のＷＤＭ信号光Ｌｓの変調状態の一例を図７に示しておく。
【００４４】
上記のようにして、ＷＤＭ信号光Ｌｓの長波長側の光信号にのみレスポンス信号Ｓｒを重畳しただけでも、端局装置において長波長側の光信号の変調成分を検出することにより、光中継器５からのレスポンス信号Ｓｒを受信することは可能である。このため、前述したようなすべての励起光源５１1〜５１Nに対する変調度を調整するといった必要性はなくなり、励起光源５１Nに対する変調度の簡単な調整を行うだけで端局装置でのペナルティの増大を防ぐことが可能になる。
【００４５】
なお、上記の弟３実施形態では、１つの励起光源５１Nに対して変調をかけることにより、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる長波長側の光信号にレスポンス信号Ｓｒを重畳するようにしたが、本発明はこれに限らず、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる長波長側の光信号をラマン増幅することが可能な２つ以上の励起光源に対して変調をかけるようにしてもよい。
【００４６】
次に、本発明にかかる光中継器の監視制御システムの弟４実施形態について説明する。弟４実施形態では、前述した弟３実施形態の応用例として、ＥＤＦＡによる信号光の増幅とラマン増幅を組み合わせた光中継器に対応した監視制御システムについて考えることにする。
図８は、弟４実施形態の監視制御システムにおける光中継器の構成を示す図である。
【００４７】
図８において、弟４実施形態による監視制御システムの光中継器５’の構成が弟３実施形態の光中継器５の構成と異なる部分は、光中継器５’内の光伝送路２に接続する光路について、信号光Ｌｓを増幅するためのＥＤＦＡをＷＤＭカプラ５２の後段に設け、かつ、励起光変調部５４に代えて励起光変調部５４’を設けた部分であって、それ以外の他の部分の構成は、弟３実施形態の場合と同様である。
【００４８】
光中継器５’内のＥＤＦＡは、例えば、ＷＤＭカプラ５２の後段の信号光Ｌｓが伝搬する光路上に設けられたエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）６１に、励起光源６２で発生した励起光ＬｐEをＷＤＭカプラ６３を介して供給し、励起状態となったＥＤＦ６１内を信号光Ｌｓが通過するときに発生する誘導放出作用により、信号光Ｌｓを所要のレベルまで増幅するものである。
【００４９】
励起光変調部５４’は、励起光源５１1〜５１Nのうちで、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光源（例えば、励起光源５１Nとする）で発生する励起光に加えて、短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光源（例えば、励起光源５１1とする）で発生する励起光に対しても、信号処理部５３からのレスポンス信号Ｓｒに従い、ＷＤＭ信号光Ｌｓの信号ビットレート周波数よりも低い周波数により変調をかけるものである。この励起光変調部５４’は、各励起光源５１1，５１Nで発生する各々の励起光に対して互いに逆位相の変調をかけることによって、次に述べるようなＥＤＦＡでの変調成分の減衰を回避している。
【００５０】
ＥＤＦＡによる信号光の増幅とラマン増幅を組み合わせた光中継器を使用する場合、一般的なＥＤＦＡの通過帯域は、例えば図９に示すように、低周波側のカットオフが６ｋＨｚ〜８ｋＨｚ付近にあることが知られているため、信号光Ｌｓに対して搬送波の周波数を１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度に設定してレスポンス信号Ｓｒに従った変調を行うと、信号光ＬｓがＥＤＦＡを通過する際に変調成分が減衰されてしまうことになる。このＥＤＦＡにおける変調成分の減衰は、１台の光中継器当たりの減衰量がたとえ少なくても、システム上の複数台の光中継器を信号光Ｌｓが中継伝送されることで減衰量が増大してゆくため、レスポンス信号Ｓｒを端局装置で受信できなくなる可能性がある。具体的には、例えば、１台の光中継器当たりの減衰量が０．１ｄＢであったとしても１００台の光中継器を中継されると、信号光Ｌｓの変調成分は１０ｄＢも減衰してしまうことになる。
【００５１】
このようなＥＤＦＡの通過帯域のカットオフによる変調成分の減衰を回避してレスポンス信号Ｓｒの伝達を可能にするため、弟４実施形態では、図１０の概念図に示すように、信号光Ｌｓの長波長側および短波長側の双方に対して逆位相の変調をかけるようにしている。これにより、ＥＤＦＡでは、変調による信号光Ｌｓのトータル変動が殆ど生じていないように見えるため（図１０の下段参照）、カットオフ周波数付近の低い低周波で信号光Ｌｓに変調をかけても、その変調成分がＥＤＦＡで減衰するようなことが殆どなくなる。
【００５２】
上記のようにして信号光Ｌｓの長波長側および短波長側に逆位相の変調をかけることで信号光Ｌｓに重畳されたレスポンス信号Ｓｒは、端局装置において信号光Ｌｓに含まれる長波長側および短波長側の各光信号を分波して逆位相の周波数成分を抽出することにより受信可能となるので、ＥＤＦＡを含む光中継器５’から端局装置へのレスポンス信号Ｓｒの伝達を、ラマン増幅用の励起光の変調によって実現することができる。また、端局装置が、波長ごとに分波した各光信号をＥＤＦＡで増幅して受信処理するような場合には、各々の光信号の変調成分は端局装置のＥＤＦＡで減衰されることになるため、信号光Ｌｓの長波長側および短波長側に変調をかけたことによる端局装置でのペナルティの増大を招くようなこともなくなる。
【００５３】
なお、上記の弟４実施形態では、ＷＤＭ信号光Ｌｓの長波長側および短波長側の光信号にレスポンス信号Ｓｒを重畳するために、各々の波長側に対してそれぞれ１つの励起光源で発生する励起光に変調をかけるようにしたが、本発明はこれに限らず、長波長側および短波長側のそれぞれについて、２つ以上の励起光源に対して変調をかけるようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した第１〜弟４実施形態では、各光中継器に接続される光伝送路２全体をラマン増幅媒体とする、いわゆる分布ラマン増幅型の構成を例示したが、本発明はこれに限らず、光伝送路２とは異なる特性をもつラマン増幅媒体を光伝送路２上または光中継器内に別途設けた、いわゆる集中ラマン増幅型の構成とすることも可能である。
【００５５】
以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。
【００５６】
（付記１） 光伝送路を伝搬する信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する方法であって、
前記信号光によるラマン効果によって増幅可能な波長を有する監視制御信号光を、前記光伝送路上のラマン増幅媒体において前記信号光を励起光としてラマン増幅し、該ラマン増幅された監視制御信号光に従って前記光中継器を監視制御することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００５７】
（付記２） 付記１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記監視制御信号光の波長を前記信号光の波長帯域外に設定することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００５８】
（付記３） 付記１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記ラマン増幅媒体において、前記光中継器から供給される励起光によるラマン効果によって前記信号光を増幅し、該ラマン増幅された信号光を励起光として前記監視制御信号光をラマン増幅することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００５９】
（付記４） 付記３に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記ラマン増幅された監視制御信号光を前記光中継器でモニタして信号光の伝送状態に関する情報を検出し、該検出された情報に応じて、前記光中継器から前記ラマン増幅媒体への励起光の供給状態を制御することにより、前記ラマン増幅媒体における前記監視制御信号光のラマン増幅状態を制御することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６０】
（付記５） 付記１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記光伝送路が上り回線および下り回線を有するとき、前記光中継器において、前記上り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離し、該分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、該分岐した一方の監視制御信号光を前記上り回線に戻し、他方の監視制御信号光を前記下り回線に送って折り返すと共に、前記下り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離し、該分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、該分岐した一方の監視制御信号光を前記下り回線に戻し、他方の監視制御信号光を前記上り回線に送って折り返すことを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６１】
（付記６） 付記１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記光伝送路が上り回線および下り回線を有し、前記光中継器が前記上り回線を伝搬する信号光を増幅する第１光増幅部と、前記下り回線を伝搬する信号光を増幅する第２光増幅部とを備え、該第１および第２光増幅部の各増幅帯域外に前記監視制御信号光の波長が位置するとき、
前記光中継器において、前記第１光増幅部の入力側に接続される前記上り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離し、該分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、該分岐した一方の監視制御信号光を前記第１光増幅部の出力側に接続される前記上り回線に戻し、他方の監視制御信号光を前記第２光増幅部の出力側に接続される前記下り回線に送って折り返すと共に、前記第２光増幅部の入力側に接続される前記下り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離し、該分離した監視制御信号光を予め設定した比率で分岐し、該分岐した一方の監視制御信号光を前記第２光増幅部の出力側に接続される前記下り回線に戻し、他方の監視制御信号光を前記第１光増幅部の出力側に接続される前記上り回線に送って折り返すことを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６２】
（付記７） 光伝送路を伝搬する波長多重信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記波長多重信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する方法であって、
前記光中継器から前記光伝送路上のラマン増幅媒体に波長の異なる複数の励起光を供給して、前記光伝送路を伝搬する波長多重信号光をラマン増幅して中継伝送するとき、前記ラマン増幅媒体に供給する複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して変調をかけることにより、監視制御命令に対する応答信号を返信することを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６３】
（付記８） 付記７に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記ラマン増幅媒体に供給する複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して、前記長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対する変調とは逆位相の変調をかけることを特徴とする光中継器の監視制御方法。
【００６４】
（付記９） 光伝送路を伝搬する信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する監視制御システムであって、
前記信号光によるラマン効果によって増幅可能な波長を有する監視制御信号光を生成する監視制御信号光生成部を備え、該監視制御信号光生成部で生成され、かつ、前記光伝送路上のラマン増幅媒体において前記信号光を励起光としてラマン増幅された監視制御信号光に従って前記光中継器を監視制御する構成としたことを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６５】
（付記１０） 付記９に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記監視制御信号光生成部は、前記信号光の波長帯域外に位置する波長の前記監視制御信号光を生成することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６６】
（付記１１） 付記９に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記光中継器が、前記光伝送路上のラマン増幅媒体に励起光を供給する励起光供給部を有し、該励起光供給部からの励起光によるラマン効果によって前記光伝送路を伝搬する信号光を増幅し、該ラマン増幅された信号光を励起光として前記監視制御信号光をラマン増幅することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６７】
（付記１２） 付記１１に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記光中継器が、前記ラマン増幅された監視制御信号光をモニタして信号光の伝送状態に関する情報を検出する検出部と、該検出部で検出された情報に応じて、前記励起光供給部から前記ラマン増幅媒体への励起光の供給状態を制御することにより、前記ラマン増幅媒体における前記監視制御信号光のラマン増幅状態を制御する制御部とを有することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６８】
（付記１３） 付記９に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記光伝送路が上り回線および下り回線を有するとき、
前記光中継器は、前記上り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離する第１分離部と、該第１分離部で分離された監視制御信号光を予め設定した比率で分岐する第１分岐部と、該第１分岐部で分岐された一方の監視制御信号光を前記上り回線に戻す第１上り合波部と、前記第１分岐部で分岐された他方の監視制御信号光を前記下り回線に送って折り返す第１下り合波部と、前記下り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離する第２分離部と、該第２分離部で分離された監視制御信号光を予め設定した比率で分岐する第２分岐部と、該第２分岐部で分岐された一方の監視制御信号光を前記下り回線に戻す第２下り合波部と、前記第２分岐部で分岐された他方の監視制御信号光を前記上り回線に送って折り返す第２上り合波部とを備えることを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００６９】
（付記１４） 付記９に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記光伝送路が上り回線および下り回線を有し、前記光中継器が、前記上り回線を伝搬する信号光を増幅する第１光増幅部と、前記下り回線を伝搬する信号光を増幅する第２光増幅部とを備え、該第１および第２光増幅部の各増幅帯域外に前記監視制御信号光の波長が位置するとき、
前記光中継器は、前記第１光増幅部の入力側に接続される前記上り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離する第１分離部と、該第１分離部で分離された監視制御信号光を予め設定した比率で分岐する第１分岐部と、該第１分岐部で分岐された一方の監視制御信号光を前記第１光増幅部の出力側に接続される前記上り回線に戻す第１上り合波部と、前記第１分岐部で分岐された他方の監視制御信号光を前記第２光増幅部の出力側に接続される前記下り回線に送って折り返す第１下り合波部と、前記第２光増幅部の入力側に接続される前記下り回線を伝搬する光のうちから前記ラマン増幅された監視制御信号光を分離する第２分離部と、該第２分離部で分離された監視制御信号光を予め設定した比率で分岐する第２分岐部と、該第２分岐部で分岐された一方の監視制御信号光を前記第２光増幅部の出力側に接続される前記下り回線に戻す第２下り合波部と、前記第２分岐部で分岐された他方の監視制御信号光を前記第１光増幅部の出力側に接続される前記上り回線に送って折り返す第２上り合波部と、を備えたことを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００７０】
（付記１５） 光伝送路を伝搬する波長多重信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記波長多重信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する監視制御システムであって、
前記光中継器が、前記光伝送路上のラマン増幅媒体に波長の異なる複数の励起光を供給する励起光供給部を有し、前記光伝送路を伝搬する波長多重信号光をラマン増幅して中継伝送するとき、
前記励起光供給部によって前記ラマン増幅媒体に供給される複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して変調をかける励起光変調部を前記光中継器に設け、前記励起光変調部で変調された励起光によってラマン増幅された長波長側の光信号に含まれる変調成分により、監視制御命令に対する応答信号を返信することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００７１】
（付記１６） 付記１５に記載の光中継器の監視制御システムであって、
前記励起光変調部は、前記励起光供給部によって前記ラマン増幅媒体に供給される複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して、前記長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対する変調とは逆位相の変調をかけることを特徴とする光中継器の監視制御システム。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる光中継器の監視制御方法および監視制御システムによれば、光増幅中継伝送システム上の光中継器を監視制御するための情報をラマン効果を利用して波長多重信号光と伴に中継伝送するようにしたことで、波長多重信号光の伝送特性や波長帯域に影響を与えることなく光中継器を監視制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光中継器の監視制御システムの第１実施形態を示す構成図である。
【図２】第１実施形態における信号光および監視制御信号光のラマン増幅について説明する図である。
【図３】本発明にかかる光中継器の監視制御システムの第２実施形態の要部構成を示す図である。
【図４】第２実施形態に関連する他の構成例を示す図である。
【図５】本発明にかかる光中継器の監視制御システムの弟３実施形態に用いられる光中継器の構成を示す図である。
【図６】すべての励起光に変調をかけた場合にラマン増幅される信号光の一例を示す図である。
【図７】弟３実施形態においてラマン増幅される信号光の一例を示す図である。
【図８】本発明にかかる光中継器の監視制御システムの弟４実施形態に用いられる光中継器の構成を示す図である。
【図９】一般的なＥＤＦＡの周波数特性の一例を示す図である。
【図１０】弟４実施形態においてラマン増幅される信号光と励起光の変調状態との関係を説明するための図である。
【図１１】信号光と伴に監視制御情報を送信する従来方法の一例を示す図であって、（Ａ）は信号光に変調をかける場合、（Ｂ）は監視制御用の専用チャンネルを設ける場合を示す図である。
【符号の説明】
１ 送信側端局装置
２ 光伝送路
３，３’，３”，５，５’ 光中継器
７ 受信側端局装置
１１ 信号光生成部
１２ 監視制御信号光生成部
３１1〜３１N，５１1〜５１N 励起光源（ラマン増幅用）
３２，３３Ａ，３３Ｂ，３６，３７，３９，５２， ＷＤＭカプラ
３４ ＳＶ処理部
３５ 制御部
３８ 光カプラ
５３ 信号処理部
５４，５４’ 励起光変調部
６１ エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）
６２ 励起光源（ＥＤＦＡ用）
６３ ＷＤＭカプラ
Ｌｓ 信号光
Ｌｓｖ 監視制御信号光
Claims (5)
- 光伝送路を伝搬する波長多重信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記波長多重信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する方法であって、
前記波長多重信号光によるラマン効果によって増幅可能であり、かつ、前記波長多重信号光の波長帯域外に設定された波長を有する監視制御信号光を、前記光伝送路上のラマン増幅媒体において前記波長多重信号光を励起光としてラマン増幅し、該ラマン増幅された監視制御信号光に従って前記光中継器を監視制御することを特徴とする光中継器の監視制御方法。 - 請求項１に記載の光中継器の監視制御方法であって、
前記ラマン増幅媒体において、前記光中継器から供給される励起光によるラマン効果によって前記波長多重信号光を増幅し、該ラマン増幅された波長多重信号光を励起光として前記監視制御信号光をラマン増幅することを特徴とする光中継器の監視制御方法。 - 光伝送路を伝搬する波長多重信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記波長多重信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する方法であって、
前記光中継器から前記光伝送路上のラマン増幅媒体に波長の異なる複数の励起光を供給して、前記光伝送路を伝搬する波長多重信号光をラマン増幅して中継伝送するとき、前記ラマン増幅媒体に供給する複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して変調をかけると共に、前記波長多重信号光に含まれる短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して、前記長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対する変調とは逆位相の変調をかけることにより、監視制御命令に対する応答信号を返信することを特徴とする光中継器の監視制御方法。 - 光伝送路を伝搬する波長多重信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記波長多重信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する監視制御システムであって、
前記波長多重信号光によるラマン効果によって増幅可能であり、かつ、前記波長多重信号光の波長帯域外に設定された波長を有する監視制御信号光を生成する監視制御信号光生成部を備え、該監視制御信号光生成部で生成され、かつ、前記光伝送路上のラマン増幅媒体において前記波長多重信号光を励起光としてラマン増幅された監視制御信号光に従って前記光中継器を監視制御する構成としたことを特徴とする光中継器の監視制御システム。 - 光伝送路を伝搬する波長多重信号光を光中継器によって増幅して中継伝送する光増幅中継伝送システムについて、前記波長多重信号光と伴に伝送される監視制御情報に従って前記光中継器を監視制御する監視制御システムであって、
前記光中継器が、前記光伝送路上のラマン増幅媒体に波長の異なる複数の励起光を供給する励起光供給部を有し、前記光伝送路を伝搬する波長多重信号光をラマン増幅して中継伝送するとき、
前記励起光供給部によって前記ラマン増幅媒体に供給される複数の励起光のうちで、前記波長多重信号光に含まれる長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して変調をかけると共に、前記波長多重信号光に含まれる短波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対して、前記長波長側の光信号のラマン増幅を可能にする励起光に対する変調とは逆位相の変調をかける励起光変調部を前記光中継器に設け、前記励起光変調部で変調された励起光によってラマン増幅された長波長側および短波長側の光信号に含まれる変調成分により、監視制御命令に対する応答信号を返信することを特徴とする光中継器の監視制御システム。
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