JP4612038B2 - 光増幅装置および光伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、光信号を増幅する光増幅装置および光信号の増幅を用いた光伝送システムに関し、特に自然放射光を利用した回線立ち上げ行なう光増幅装置および光伝送システムに関する。

従来、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置等の光伝送システムでは、誘導放射を用いて光信号を増幅していた。かかる光伝送システムで用いられる希土類元素を含有する光増幅器は、波長多重された主信号帯域を誘導放射により一括増幅する。その際、主信号と位相相関のない自然放射光も同時に発生し、増幅器内部で主信号と同様に増幅されることにより、自然放射光（ＡＳＥ:Amplified Spontaneous Emission）と呼ばれる光雑音が発生する。

図９は一般的な従来の光増幅器の構成図である。同図に示すように光増幅器は、入出力パワーの監視部、希土類元素を含有するファイバ部、および希土類元素を励起する励起レーザー部より構成される。

光伝送システムにおける光増幅器は、伝送路出力を行う送信増幅器と伝送路からの入力を増幅する受信増幅器に大別され、入力に対する出力のゲインを一定とする定率増幅（ＡＧＣ：automatic gain control）モードと、任意の入力に対し出力パワーを一定とする定出力増幅（ＡＬＣ：automatic level control）モードの動作モードをもつ。ＡＧＣモードは、目標ゲインに対する入出力監視部でモニタした動作ゲインの差分を算出し、励起レーザーに対してフィードバック制御をかける。ＡＬＣモードは、出力監視部における出力パワーが一定となるよう励起レーザーに対してフィードバック制御を行う。

送信増幅器の場合、入力信号は光送信機などからの出力であり、あらかじめ設定された目標ゲインにて、AGC動作を行うことが可能である。一方、中継増幅器や受信増幅器の場合、回線毎に異なる経路損失を保証する為、立ち上げ時にはＡＬＣモードで動作し、所定の出力パワーが得られるようゲインを設定し、その後は設定されたゲインにてＡＧＣモードで動作する。

ＡＧＣ/ＡＬＣいずれのモードにおいても、無入力状態においてはゲインが無限大であり、安定動作の為には光入力が必要である。その為、通常は無入力状態においては、光増幅器は動作停止、もしくは励起レーザーに低電流を駆動した状態で入力待機とする制御を行う。

しかし、冗長構成をとるような光伝送システムにおいては、トラフィックが流れていない、光入力がないような状況において受信増幅器の目標ゲインを設定しなければならない場合がある。下記にそのようなケースの一例を記述する。図１０に示すシステムにおいては、反時計回りを現状回線、時計回りの回線を冗長回線からなる冗長構成をとる。正常運用時トラフィックはノード１，４，３の経路で伝送されるが、冗長回線にはトラフィックは流れていない為、冗長回線の光増幅器は無入力状態である。そして例えばノード４とノード３との間の回線において異常が発生した場合、ノード１，４，１，２，３経由の回線へと切り替えを行う。

従来のシステムにおいては、実トラフィックの入力信号を受信して初めて冗長回線の光増幅器は目標ゲインが立ち上げを開始するため、切り替え後の主信号疎通までに時間を要するという問題があった。

この問題点を解決する為、自然放射光（ＡＳＥ）を用いたゲインの設定方法（ＡＳＥ立上）がある（例えば特許文献１参照。）。ＡＳＥ立上においては、光増幅器への入力が無い状態において、励起レーザーを強制発光させ発生するＡＳＥ光を入力光源として受信増幅器のゲイン設定を行う。

図１１は、従来の伝送システムの構成例である。ノード１は回線への光信号出力を行う送信ノードであり、ノード２は回線からの入力を光増幅して信号再生を行う受信ノードである。この伝送システムでＡＳＥ立上を行なう場合、まず、ノード２の制御部はＡＳＥ出力要求をノード１に対して発行する。

ＡＳＥ出力要求を受け送信増幅器はＡＳＥ出力を開始し、出力パワーが所定値（例えば主信号１ｃｈ分相当）となるように制御を行う。送信増幅器の出力パワーが所定値に達すると、ノード１の制御部はノード２に対してＡＳＥ安定通知を発行する。受信増幅器は、入力パワーが所定の閾値に達するとＡＬＣモードで動作を開始する。ノード２の制御部はＡＳＥ安定通知受信後、受信増幅器の出力パワーが所定値に達したらＡＧＣモード時の目標ゲインの設定を行う。

ゲイン設定完了後、制御部は受信増幅器をシャットダウンし、ＡＳＥ停止要求をノード１に送信する。ノード１の制御部は、ＡＳＥ停止要求を受け、送信増幅器をシャットダウンし、所定の光パワー入力を確認後、送信増幅器のシャットダウンを解除し、ＡＧＣモードにて動作させる。ノード２の制御部は、所定の光パワー入力を確認後、ＡＳＥ立ち上げ時に設定した目標ゲインにて受信増幅器をＡＧＣモードで動作させる。

特開２００４−２３４３７号公報

従来のＡＳＥ立上においては、広帯域な自然放射光がプロファイルを維持したまま、伝送経路分の損失を受けて受信増幅器に着信する事を前提としている。しかし、損失特性が波長依存性を持つ媒体が伝送経路上に存在した場合、自然放射光の受信増幅器における着信パワーは期待値よりも小さくなる。その結果、受信増幅器は想定より低いパワーでＡＬＣモード動作を行い、ＡＧＣモードの目標ゲインを設定する為、実際の主信号帯域に対しては動作ゲインが過剰となるという問題点があった。

例えば、伝送路の損失２０ｄＢに加えて、主信号帯域以外の自然放射光が１０ｄＢ低下するとする。このとき受信増幅器は損失３０ｄＢの伝送路と認識して目標ゲインを設定する為、回線立ち上げ後の受信増幅器がＡＧＣモードにて動作する際には本来必要な２０ｄＢのゲインに対して１０ｄＢゲインが余剰であり、光受信機の最適入力点からの乖離が発生し、最適な伝送特性が得られない。これを回避するには、回線立ち上げ後、受信増幅器をＡＧＣモードからＡＬＣモードへといったん遷移させ、運用波長数における所定の出力パワーとなるような目標ゲインを再設定する必要がある。ＡＬＣモードのフィードバックステップが０．１ｄＢ/秒であった場合には、上記のケースでは最適な目標ゲインに達するまで１００秒を要することになる。

すなわち、従来のＡＳＥ立ち上げでは、経路損失を補償するための目標ゲインが正確に設定できず、目標ゲインの再設定が必要となって立ち上げまでに時間がかかるという問題点があった。

本発明は、上述した従来技術における問題点を解消するためになされたものであり、ＡＳＥ立ち上げにおいて経路損失を正確に算出し、もって立ち上げを高速化する光増幅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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明における光伝送システムに送信ノードまたは中継ノードとして用いられる光増幅装置は、ＡＳＥ立ち上げ時の出力に対して、主信号帯域以外の光信号を除去するフィルタを具備する。従来のＡＳＥ立ち上げでは光雑音を含んだトータルの光出力を所定のパワーに制御していたのに比べ、フィルタ後の出力パワーを所定値に制御することにより、より正確な疑似主信号を回線立ち上げ時に得る事が可能である。

具体的には、光増幅器は出力経路上に主信号帯域外の光信号に対して損失特性を持つフィルタを具備し、ＡＳＥモード時、無入力状態で励起レーザーを駆動し、自然放射光を発生させる。この自然放射光をフィルタに通過させることにより、主信号帯域外の余剰な光信号が除去された光信号において所定の回線出力が得られるよう制御を行う。

また、本発明では、光増幅器の出力部は、ＡＳＥモード時と通常運用時とでそれぞれに対する出力経路を持つ。ＡＳＥモード時は起動経路を選択し、自然放射光の余剰帯域を除去した疑似信号を出力する。通常運用時においては増幅器出力を直接出力するバイパス経路を選択し、主信号レベル低下を回避する。

また、本発明では、光増幅器の入力部には入力遮断部を具備する。ＡＳＥモード時、光増幅器の励起レーザーを強制発光している為、入力が存在した場合には、入力信号が増幅され出力され、所定値以上の光信号が出力される。そこで本構成においては、入力遮断部によりＡＳＥモード時の入力を確実に断状態とした上で、励起レーザーを強制発光させ安定出力を得る。

また、本発明にかかる光伝送システムは、上述した光増幅器を送信ノードにおいて送信増幅器として使用する。そして、受信ノードにおける受信増幅器は、出力パワーを一定とするＡＬＣモードと出力ゲインを一定とするＡＧＣモードを有する。送信ノードは、回線立ち上げ時において、送信ノードの送信増幅器をＡＳＥモードとし、主信号帯域外の光号を除去したＡＳＥ光を送信する。この疑似主信号光を用いて、受信ノードは受信増幅器をＡＬＣモードとして、出力が所定値となるよう目標ゲインを設定する。通常運用時、受信ノードは立ち上げ時に設定した目標ゲインにて、受信増幅器をＡＧＣモードで動作させる。

また、本発明にかかる光伝送システムは、上述した光増幅器を、送信ノードおよび中継ノードにおいて使用し、回線立ち上げ時、送信ノードの送信増幅器をＡＳＥモードとし信号帯域外の光雑音を除去したASE光を送信する。主信号帯域の中継ノードおよび受信ノードは光増幅器をＡＬＣモードにし、上流区間より順次受信側の増幅器の目標ゲインを設定する。このとき、送信ノードからの光信号は主信号帯域にフィルタされている為、伝送路に対して透過であるが、ＡＳＥ光は各増幅器において発生する為中継ノードを経由する毎に、再び主信号帯域外のＡＳＥ光が累積する。この光雑音を除去する為、中継増幅器においては、送信増幅器同様、出力にフィルタもしくはフィルタを具備した起動経路を有し、回線立ち上げ時における目標ゲインの設定精度を高める。通常運用時においては、目標ゲインにおいてＡＧＣ動作を行う。

また、本発明にかかる光伝送システムは、上述した光増幅器を、送信ノードおよび中継ノードにおいて使用し、中継増幅器および受信増幅器においては出力パワーを一定とするＡＬＣモードと出力ゲインを一定とするＡＧＣモードを有する。回線立ち上げ時、送信側のノードの光増幅器をＡＳＥモードとし、受信側の光増幅器をＡＬＣモードとし、受信側の増幅器の目標ゲインを設定する。上記立ち上げ処理を各中継区間毎に実施する。主信号入力時、中継ノードおよび受信ノードは立ち上げ時に設定した目標ゲインにおいて、中継増幅器および受信増幅器を動作させる。

また、本発明の光伝送システムは、ＡＳＥモード時の伝送路出力パワーを所定の設定値に制御し、受信増幅器のゲイン設定を行う機能を持つ。ＡＳＥモード時の伝送路出力パワーの目標値をｎ波とすると、ＡＳＥモードにおける伝送路出力パワーP_{ASE_OUT}は、
P_{ASE_OUT} = P₁ × n + ΔP_ASE
となる。
ここで、P₁は通常運用時における1chあたりの伝送路出力パワーの目標値、ΔP_ASEはASE補正によるパワー増加分であり、ＡＳＥ補正とはＡＳＥ光ノイズによるＳＮ比劣化をターゲットパワー増加により改善させる処理の事である。受信ノードにおいては、初期起動時、この伝送路を経由して受信したＡＳＥ光をｎ波相当分の入力として、出力が該当波長数のパワーとなるようＡＬＣモードにおいてゲインの設定を行う。

また、本発明の光伝送システムは、ＡＳＥモード時の伝送路出力パワーが何ch相当であるかを受信ノードに通知し、その受信増幅器のゲインを受信した波長数において設定する機能を持つ。送信ノードにおいては、ＡＳＥモード時にＡＳＥ光伝送路出力パワーを出力監視部においてモニタする。制御部は前記の出力パワーが何波に相当するかを判定し、波長数情報を制御情報送信部経由で受信ノードへ通知する。ここで実運用において波長数は常に整数であるが、ＡＳＥモード時においてはそれが整数である必要はない。受信ノードにおいては、制御部が受信した波長数情報を受信増幅部に通知し、該当波長数における出力が得られるようＡＬＣモードにおいてゲインの設定を行う。

本発明における光増幅装置は、主信号帯域以外の光信号を除去した自然放射光を疑似入力信号として出力する。この光増幅装置を送信ノードおよび／または受信ノードとして用いた光伝送システムにおいて、中継増幅器および／または受信増幅器は、疑似入力信号を受けＡＬＣモードにて目標ゲインの設定をおこなう。これにより、主信号帯域の経路損失に対する目標ゲインの設定が可能となり、より正確なゲインの設定が可能である。結果として、回線立ち上げ時の時間短縮を実現する光増幅装置および光伝送システムを得ることができるという効果を奏する。

また、ＡＳＥ立ち上げ時と運用時として異なる出力経路を用いることで、運用時における出力損失を抑えつつ回線立ち上げを高速化した光増幅装置および光伝送システムを得ることができるという効果を奏する。

さらに、ＡＳＥモード中に増幅部に対する入力を遮断する遮断部を設けることで、より高精度に経路損失を算出する光増幅装置および光伝送システムを得ることができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる光増幅装置および光伝送システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

まず図１を参照し、本発明の概念について説明する。本発明にかかる光増幅装置では、自然放射光に対し主信号帯域（光信号として用いる帯域）以外の光信号を除去するフィルタをかけ、疑似的な主信号を得る。そして、この擬似主信号の経路損失に基づいて受信ノードのゲインを求めることにより、光信号増幅時に必要なゲインに近い値を得ている。

図１に示したように、増幅器から出力される自然放射光は、本来の広帯域なプロファイルを維持したままである。一方、伝送経路上に配置される媒体や装置は、損失特性が波長依存性を有する可能性がある。そして経路上の媒体や装置の損失特性は光信号の主信号帯域においてはなるべく小さくなるように設計されているが、主信号帯域以外の帯域については高い損失特性を有する可能性がある。

この場合、増幅器から出力される自然放射光をそのまま伝送経路を介して受信ノードに送ると、主信号帯域以外の領域についてパワーが大きく低下することとなる。そのため、送信ノードから出力する自然放射光のパワー（プロファイルの面積）と経路損失を受けて受信ノードに到達する自然放射光のパワー（プロファイルの面積）を比較して受信ノードでの増幅ゲインを求めると、主信号帯域以外の大きな損失を補償するゲインが算出され、本来の光信号伝送時に必要な損失補償に比して過剰なゲインが設定されることとなる。

これに対し、本発明では、増幅器から出力される自然放射光に対して主信号帯域以外を除去するフィルタをかけることで疑似主信号を作成し、この擬似主信号を送信ノードから送出する。これによって、経路損失についても本来の光信号伝送時と同様に主信号帯域についてのみ損失が発生する。そのため、光信号の伝送時に発生する損失を正確に求め、受信ノードにおいて必要な損失補償のためのゲインを適正に設定することができる。

図２は本実施例にかかる光増幅器の概要構成を説明する概要構成図である。光増幅器に入力される信号は、増幅部１０５にて光増幅され、出力部に具備されたフィルタ部１０６により主信号帯域外の光信号がフィルタリングされて伝送路へと信号出力する。光増幅器１０５の入出力パワーは、光カプラ１０４、１０７にて分岐された信号光を、それぞれ入力監視部１０９、出力監視部１１０においてモニタする。制御部１１２は、入力監視部１０９、出力監視部１１０においてモニタしたパワーを元に、増幅部１０５の制御を下記の通りに行う。

まず、ＡＳＥモードにおいては、制御部１１２は増幅部１０５にＡＳＥ光出力命令を発効し、出力監視部１１０においてモニタされるフィルタ後の伝送路出力パワーが所定値となるよう増幅部１０５の制御を行う。そして通常運用時においては、入力監視部１０９および出力監視部１１０にてモニタされる光パワーより増幅器１０３のゲインを一定値とするＡＧＣモード、もしくは出力監視部１１０における光パワーが運用波長数における所定値とするＡＬＣモードの制御を行う。

また、図３に示すように運用時と立ち上げ時とで異なる経路を選択する構成としても良い。同図に示した光増幅器では、増幅器１０５からの出力をそのまま回線に出力する通常経路１２１と、主信号帯域外の光信号をフィルタリングするフィルタ部１０６を具備する起動経路１２２の２つの出力経路と、使用する出力経路を選択する経路切替部１２０を備える。

この構成では、ＡＳＥモードにおいては制御部１１２が起動経路１２２を選択し、増幅部１０５に対してＡＳＥ光出力命令を発行する。増幅器からのＡＳＥ出力は起動経路１２２上のフィルタ１０６によりフィルタリングされて出力監視部１１０で所定の光パワーを持った疑似主信号となるよう制御される。一方、通常運用時においては、制御部１１２は通常経路１２１を選択し、入力監視部１０９および出力監視部１１０にてモニタされる光パワーより増幅器１０５のゲインを一定値とするＡＧＣモード、もしくは出力監視部１１０における光パワーを運用波長数における所定値とするＡＬＣモードの制御を行う。

また、図４に示すように、ＡＳＥモードにおいて増幅器への入力を遮断する構成としても良い。同図に示した構成では、増幅部１０５の入力側に、入力遮断部１０３を具備する。制御部１１２は、ＡＳＥモード時、増幅部１０５への入力を確実に断状態とし出力を安定させる為、入力遮断部１０３を遮断状態とする。通常運用時は、入力遮断部を解放状態とし、増幅部１０５への入力を得る。

光増幅器を用いた光伝送システムの構成例を図５に示す。同図に示した送信ノード１００においては、光送信器１０１から送信された各ｃｈ毎の光信号を多重部１０２において波長多重を行う。多重化されたＷＤＭ信号は送信増幅器１０５により光増幅され伝送路回線ｏ１へと出力される。中継ノード２００においては、伝送路ｏ１からの入力信号を中継増幅器２０４を用いて再生中継し、伝送路ｏ２に出力する。

受信ノード３００においては、伝送路ｏ２からの入力信号を受信増幅器３０３で増幅後、分岐部３０５にて単一波長の光信号へと分岐し、光受信器３０６で信号終端する。ここで受信増幅器３０３もしくは中継増幅器２０４は、出力パワーを一定とするＡＬＣモード、出力ゲインを一定とするＡＧＣモードにて動作可能である。

また、各ノードにおいて、制御情報の送受信を行う制御情報送受信部１１１、２０８、２１１、３０７を備え、また制御信号を伝送路に送信する合分波部１０８、２０８、２１１、３０７を具備する。

次に図６を用いてＡＳＥ立ち上げを用いた回線立ち上げ方式の一例について下記に説明する。初期回線立ち上げ時、受信ノード３００は上流の中継ノード２００に対してＡＳＥ出力要求を行う。

中継ノード２００はこれを受け、上流の送信ノード１００に対してＡＳＥ出力要求を中継する。ＡＳＥ出力要求を受けた送信ノード１００は、入力遮断部１０３を断状態とした後、増幅器１０５をＡＳＥモードとする。

送信ノードは出力監視部１１０のモニタパワーが所定値に達したら、ＡＳＥ安定通知を下流の中継ノード２００へと送信する。中継ノード２００は、本信号を受領時、送信ノードからの疑似入力信号を用いて、中継増幅器２０４をＡＬＣモードで動作させ、出力監視部２１０でのモニタパワーが所定値となるよう制御を行う。

ここで中継ノード２００においては、回線立ち上げ時の出力に対して主信号帯域外の光信号をフィルタするフィルタ部、もしくはフィルタ部を備えた起動経路を有しており、中継ノード２００からの出力も、送信ノード１００同様に疑似主信号となる。

出力が収束後、制御部２１２は、そのときの中継増幅器２０４のゲインをＡＧＣ動作時の目標ゲインとして記憶する。中継ノード２００は、次ノードの目標ゲイン設定完了後、下流の受信ノード３００に対してＡＳＥ安定通知を発行する。

受信ノード３００は、本信号を受領時、受信増幅器３０３をＡＬＣモードで動作させ、出力監視部３０９でのモニタパワーが所定値となるよう制御を行い、中継ノードと同様目標ゲインを設定する。目標ゲイン設定後、受信ノード３００は上流の中継ノードに対してＡＳＥ停止要求を発光し、中継ノード２００は上流の送信ノード１００へとＡＳＥ停止要求を中継する。ＡＳＥ立ち上げ完了後、送信ノード１００の入力遮断部１０３を開放状態とし、各ノードの増幅器は主信号入力待ち状態とする。主信号入力時、各ノードの増幅器はＡＳＥに立ち上げにより設定された目標ゲインを制御目標値として起動をおこなう。

図７は光伝送システムの他の構成を説明する図であり、中継ノード２００において中継増幅器２０４の入力部に入力遮断部２０２を具備している。また、図７は、ＡＳＥ立ち上げを用いた回線立ち上げ方式の他の例について説明する説明図である。図６に示したＡＳＥ立ち上げ方式においては、送信ノード１００をＡＧＣモード、その他の増幅器をＡＬＣモードとして、中継増幅器２０４、受信増幅器３０３をＡＧＣモードで動作させる際の目標ゲイン設定を多重区間に対して行っていた。これに対し、図８に示したＡＳＥ立ち上げ方式は、各中継区間を１単位として、受信側の増幅器の目標ゲイン設定を行う方式である。

具体的には、中継ノード２００はＡＳＥ出力要求を上流の送信ノード１００へと発行する。送信ノード１００は入力遮断部１０３を断状態として、送信増幅器１０５をＡＳＥモードへと遷移させる。ＡＳＥ出力が安定した後、送信ノード１００はＡＳＥ安定通知を中継ノードに対して送付する。中継ノードは中継増幅器２０４をＡＬＣモードとして、出力が所定のパワーに収束した後、目標ゲインの設定をおこない、ＡＳＥ停止要求を送信ノード１００へと送信する。これを受け、送信ノードは入力遮断部１０３を解放状態とし、送信増幅器１０５を入力待機状態とする。この時点で送信ノード１００と中継ノード２００間の回線立ち上げは完了している。

次に同様に中継ノード２００と受信ノード３００間の回線立ち上げを行う。受信ノード３００は中継ノード２００に対してＡＳＥ出力要求を発行する。中継ノード２００の中継増幅器２０４はこれを受け、光増幅器をＡＳＥモードとし、出力パワー安定後、ＡＳＥ安定通知を受信ノードに対して送付する。受信ノード３００は受信増幅器３０３をＡＬＣモードにし出力監視部３０９でのモニタパワーが所定値となるよう制御を行い、パワー収束後目標ゲインの設定を行う。ゲイン設定完了後、受信ノード３００は中継ノード２００に対して、ＡＳＥ停止要求を発行し、中継ノード２００は中継増幅器２０４を入力待機状態とする。

上記手順において、必ずしも上流区間からゲインを設定する必要はないが、中継ノードは、各区間の立ち上げ中において必ず送信側もしくは受信側のいずれかであり、次ノードの増幅器のゲインを設定中にＡＳＥ出力を送信するようなシーケンスはとらない。

以上説明してきたように、本発明にかかる光増幅装置は、主信号帯域以外を除去するフィルタをかけて自然放射光から擬似主信号を作成する。そして、本発明にかかる光伝送システムでは、送信ノードおよび／または中継ノードに擬似主信号を出力させ、中継ノードおよび／または受信ノードにおいて経路損失を補償するために必要なゲインを算出するので、ＡＳＥ立ち上げにおいて経路損失を正確に算出してゲイン設定の精度を向上し、もってシステムの立ち上げを高速化することができる。

なお、本実施例に示した構成および動作はあくまで一例であり、本発明は適宜変形して実施できるものである。例えば、本実施例に示した光フィルタとしては、主信号に対して透過特性を持ち、その他の余剰帯域に対して損失特性を持つフィルタであればよく、例えばファブリーペロー型のフィルタや波長干渉型のフィルタが適応可能である。また、ＡＳＥ立ち上げ中のみフィルタ特性を持てばよく、通常運用時に関してはフィルタとして機能する必要はない。さらに、入力遮断部は増幅器への入力を遮断できればよく、例えば光減衰器や、光スイッチのようなデバイスが適応可能である。

また、本発明におけるＡＳＥ立ち上げ方式は、中継増幅器および受信増幅器において主信号入力時の初期の動作モードがＡＧＣモードである増幅器を念頭においているが、例えば、定常状態においてＡＧＣ動作でなくＡＬＣ動作を行うような増幅器においても適応可能である。

（付記１）光信号を誘導放射によって増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の出力に対し、前記光信号における主信号帯域以外の帯域の少なくとも一部を低減するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記増幅手段を制御する増幅制御手段と、
を備え、
前記増幅制御手段は、前記増幅手段に対して光信号が入力していない状態で増幅手段を励起し、増幅手段から出力される自然放射光を前記フィルタ手段によってフィルタリングして外部出力させる自然放射光出力モードを前記増幅手段に対する制御態様として有することを特徴とする光増幅装置。

（付記２）前記自然放射光出力モードは、前記フィルタ手段の出力が指定された値となるように前記増幅手段を制御することを特徴とする付記１に記載の光増幅装置。

（付記３）前記フィルタ手段を介することなく前記増幅手段の出力を外部出力する直接出力経路をさらに備え、前記増幅制御手段は、前記光信号が前記増幅手段に入力されている場合には前記直接出力経路を用いて前記増幅手段の出力を外部出力し、前記自然放射光出力モードでは前記フィルタ手段を介して前記増幅手段の出力を外部出力することを特徴とする付記１または２に記載の光増幅装置。

（付記４）前記増幅手段による入力を遮断する入力遮断手段をさらに備え、前記制御手段は、前記自然放射光出力モードにおいて前記増幅手段に対する入力を遮断するよう前記入力遮断手段を制御することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の光増幅装置。

（付記５）前記増幅制御手段は、前記光信号が前記増幅手段に入力されている場合に、増幅後の出力値を一定とする定出力増幅モードと、増幅におけるゲインを一定とする定率増幅モードと、のいずれかを選択して前記増幅手段を制御することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の光増幅装置。

（付記６）光信号を増幅して送信する送信ノードと該送信ノードから受信した光信号を受信して増幅する受信ノードとを有し、前記送信ノードと受信ノードとの間で制御情報を送受信する光伝送システムであって、
前記送信ノードは、
光信号を誘導放射によって増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の出力に対し、前記光信号における主信号帯域以外の帯域の少なくとも一部を低減するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記増幅手段を制御する増幅制御手段と、
を備えるとともに、前記増幅制御手段は、前記増幅手段に対して光信号が入力していない状態で増幅手段を励起し、増幅手段から出力される自然放射光を前記フィルタ手段によってフィルタリングして外部出力させる自然放射光出力モードを前記増幅手段に対する制御態様として有し、
前記受信ノードは、増幅後の出力値を一定とする定出力増幅モードと、増幅におけるゲインを一定とする定率増幅モードとを増幅時の制御態様として有し、
当該光伝送システムの回線立ち上げ時には、前記送信ノードを自然放射光出力モード、受信ノードを定出力増幅モードとし、主信号帯域外の余剰光信号をフィルタした自然放射光を用いて受信ノードの増幅器の目標ゲインを設定することを特徴とする光伝送システム。

（付記７）前記送信ノードと前記受信ノードとの間に介在し、前記光信号を増幅して中継すると共に前記制御信号を中継する中継ノードをさらに備え、
前記中継ノードは、
前段から受信した光信号を誘導放射によって増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の出力に対し、前記光信号における主信号帯域以外の帯域の少なくとも一部を低減するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記増幅手段を制御する増幅制御手段と、
を備えるとともに、前記増幅制御手段は、前記増幅手段に対して光信号が入力していない状態で増幅手段を励起し、増幅手段から出力される自然放射光を前記フィルタ手段によってフィルタリングして外部出力させる自然放射光出力モード、前記光信号が入力している状態で増幅後の出力値を一定とする定出力増幅モード、前記光信号が入力している状態で増幅におけるゲインを一定とする定率増幅モードとを増幅時の制御態様として有し、
当該光伝送システムの回線立ち上げ時には、送信ノードを自然放射光出力モード、中継ノードおよび受信ノードを定出力増幅モードとして、上流区間から順に中継ノードおよび受信ノードのゲインを設定することを特徴とする付記６に記載の光伝送システム。

（付記８）前記送信ノードと前記受信ノードとの間に介在し、前記光信号を増幅して中継すると共に前記制御信号を中継する中継ノードをさらに備え、
前記中継ノードは、
前段から受信した光信号を誘導放射によって増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の出力に対し、前記光信号における主信号帯域以外の帯域の少なくとも一部を低減するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記増幅手段を制御する増幅制御手段と、
を備えるとともに、前記増幅制御手段は、前記増幅手段に対して光信号が入力していない状態で増幅手段を励起し、増幅手段から出力される自然放射光を前記フィルタ手段によってフィルタリングして外部出力させる自然放射光出力モード、前記光信号が入力している状態で増幅後の出力値を一定とする定出力増幅モード、前記光信号が入力している状態で増幅におけるゲインを一定とする定率増幅モードとを増幅時の制御態様として有し、
当該光伝送システムの回線立ち上げ時には、各中継区間において上流側のノードを自然放射光出力モード、下流側のノードを定出力増幅モードとし、下流側の中継ノードもしくは受信ノードが定率増幅モードでの動作時の目標ゲインを設定することを特徴とする付記６に記載の光伝送システム。

（付記９）前記自然放射光出力モードにおける出力を、所定数の光信号が多重化されて入力される際の出力に相当する値となるよう制御して前記中継ノードおよび／または前記受信ノードのゲインを設定することを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載の光伝送システム。

（付記１０）前記所定数の値を前記制御情報として送受信することを特徴とする付記９に記載の光伝送システム。

以上のように、本発明にかかる光増幅装置および光伝送システムは、自然放射光を利用した回線立ち上げに有用であり、特に立ち上げの高速化に適している。

本発明の概念について説明する説明図である。 本実施例にかかる光増幅器の概要構成を説明する概要構成図である。（その１） 本実施例にかかる光増幅器の概要構成を説明する概要構成図である。（その２） 本実施例にかかる光増幅器の概要構成を説明する概要構成図である。（その３） 本実施例にかかる光伝送システムの構成を説明する構成図である。（その１） ＡＳＥ立ち上げを用いた回線立ち上げ方式の一例について説明する説明図である。（その１） 本実施例にかかる光伝送システムの構成を説明する構成図である。（その２） ＡＳＥ立ち上げを用いた回線立ち上げ方式の一例について説明する説明図である。（その２） 従来の光増幅器の構成を説明する構成図である。 冗長構成をとる光伝送システムについて説明する説明図である。 従来の光伝送システムの構成を説明する構成図である。

符号の説明

１００ 送信ノード
１０１ 光送信器
１０２ 多重部
１０３ 入力遮断部
１０４、１０７ 光カプラ
１０５ 増幅部
１０６ フィルタ部
１０８、２０８、２１１、３０７ 合分波部
１０９ 入力監視部
１１０ 出力監視部
１１１、２０８、２１１、３０７ 制御情報送受信部
１１２ 制御部
１２１ 通常経路
１２２ 起動経路
２００ 中継ノード
２０４ 中継増幅器
３００ 受信ノード
３０３ 受信増幅器
３０５ 分岐部
３０６ 光受信器
ｏ１，ｏ２ 伝送回路

Claims (5)

1. 光信号を誘導放射によって増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段の出力に対し、前記光信号における主信号帯域以外の帯域を低減するフィルタ手段と、
   前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記増幅手段のゲインを制御する増幅制御手段と、
   を備え、
   前記増幅制御手段は、前記増幅手段に対して光信号が入力していない状態で増幅手段を励起し、増幅手段から出力される自然放射光を前記フィルタ手段によってフィルタリングして擬似主信号を生成し、前記擬似主信号を後段の装置におけるゲイン設定用の信号として出力させる自然放射光出力モードを前記増幅手段に対する制御態様として有することを特徴とする光増幅装置。
2. 前記フィルタ手段を介することなく前記増幅手段の出力を外部出力する直接出力経路をさらに備え、前記増幅制御手段は、前記光信号が前記増幅手段に入力されている場合には前記直接出力経路を用いて前記増幅手段の出力を外部出力し、前記自然放射光出力モードでは前記フィルタ手段を介して前記増幅手段の出力を外部出力することを特徴とする請求項１に記載の光増幅装置。
3. 前記増幅手段による入力を遮断する入力遮断手段をさらに備え、前記制御手段は、前記自然放射光出力モードにおいて前記増幅手段に対する入力を遮断するよう前記入力遮断手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の光増幅装置。
4. 前記増幅制御手段は、増幅後の出力値を一定とする定出力増幅モードを選択して、自然放出光が主信号以外の帯域を低減するフィルタ手段でフィルタリングされた疑似主信号を受信し、疑似主信号が所定の出力となるゲインを目標ゲインとして設定した後、増幅手段におけるゲインを一定とする定率増幅モードを選択して、該目標ゲインを維持して入力される光信号を増幅することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光増幅装置。
5. 光信号を増幅して送信する送信ノードと該送信ノードから受信した光信号を受信して増幅する受信ノードとを有し、前記送信ノードと前記受信ノードとの間で制御情報を送受信する光伝送システムであって、
   前記送信ノードは、
   光信号を誘導放射によって増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段の出力に対し、前記光信号における主信号帯域以外の帯域を低減するフィルタ手段と、
   前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記増幅手段のゲインを制御する増幅制御手段と、
   を備えるとともに、前記増幅制御手段は、前記増幅手段に対して光信号が入力していない状態で増幅手段を励起し、増幅手段から出力される自然放射光を前記フィルタ手段によってフィルタリングして擬似主信号を生成し、前記擬似主信号を外部出力させる自然放射光出力モードを前記増幅手段に対する制御態様として有し、
   前記受信ノードは、増幅後の出力値を一定とする定出力増幅モードと、増幅におけるゲインを一定とする定率増幅モードとを増幅時の制御態様として有し、
   当該光伝送システムの回線立ち上げ時には、前記送信ノードを自然放射光出力モード、前記受信ノードを定出力増幅モードとして前記受信ノードは前記擬似主信号が所定の出力となるゲインを目標ゲインとして設定し、当該光伝送システムの運用時には前記送信ノードが出力した光信号を前記受信ノードが前記目標ゲインを維持するよう増幅する定率増幅モードで動作することを特徴とする光伝送システム。
   
   

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