JP5582301B2 - 光増幅装置、ｏａｄｍ装置、光中継装置、およびｏａｄｍ通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ＯＡＤＭ通信システムにおけるＯＡＤＭ装置や光中継装置に備えられ、当該装置から出力すべき光信号を増幅する光増幅装置に関する。

送信端局から受信端局に波長多重された光信号を海底ケーブル等の光ファイバ伝送路を経て伝送するＯＡＤＭ（Optical Add-Drop Multiplexer）通信システムにおいて、端局間、即ち、光ファイバ伝送路上には、ＯＡＤＭ装置や、光中継装置が設けられている。ＯＡＤＭ装置は、波長多重された光信号から特定波長の光信号を分離、混合する装置である。光中継装置は、分離された光信号や混合されるべき光信号をその光強度を補いつつ伝送する装置である。

ＯＡＤＭ装置や光中継装置は、当該装置から出力すべき光信号を増幅する光増幅装置を備えている。光増幅装置は、波長多重された光信号を増幅する光増幅器と、光増幅器に励起光を供給する励起光源とを有している。

励起光源は、励起光を出射するレーザーダイオード等の発光素子と、発光素子の近傍に備えられ、発光素子が出射する励起光の光強度を検出するフォトダイオード等の受光素子と、受光素子の検出信号に基づいて励起光が所定の光強度になるように調整する光源制御部とを有している。即ち、励起光源は、励起光の光強度が一定になるように自律的に制御している。

図１（ａ）を参照すると、ＯＡＤＭ通信システムの一例は、複数の光信号成分が波長多重されて成る光信号を送信する送信端局Ａ、Ｄと、光信号を受信する受信端局Ｂ、Ｃと、端局Ａと端局Ｂとの間に設けられ、波長多重された光信号から特定波長の光信号成分を分離、混合するＯＡＤＭ装置Ｘとを有している。

端局ＡとＯＡＤＭ装置Ｘとの間には、光ファイバ伝送路Ｆａが敷設されている。ＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｂとの間には、光ファイバ伝送路Ｆｂが敷設されている。ＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｃとの間には、光ファイバ伝送路Ｆｃが敷設されている。端局ＤとＯＡＤＭ装置Ｘとの間には、光ファイバ伝送路Ｆｄが敷設されている。尚、本例において、端局Ｃと端局Ｄとは、特定波長帯の光信号（光信号成分）に対して所定の処理を行う一台の処理装置内に一体に収容されている。これに対応して、光ファイバ伝送路Ｆｃと光ファイバ伝送路Ｆｄとは、互いに沿って敷設されている。

このＯＡＤＭ通信システムはさらに、光ファイバ伝送路Ｆａ上に設けられ、ＯＡＤＭ装置Ｘによって混合されるべき光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置Ｒａ１、Ｒａ２と、光ファイバ伝送路Ｆｂ上に設けられ、ＯＡＤＭ装置Ｘによって分離された光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１と、光ファイバ伝送路Ｆｃ上に設けられ、ＯＡＤＭ装置Ｘによって分離された光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３と、光ファイバ伝送路Ｆｄ上に設けられ、ＯＡＤＭ装置Ｘによって混合されるべき光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置Ｒｄ１、Ｒｄ２、Ｒｄ３とを有している。

ＯＡＤＭ装置Ｘならびに複数の光中継装置はそれぞれ、前述したような光増幅装置を備えている。

図１（ａ）における波長−光強度（ＷＬ−Ｐ）のグラフに示されるように、端局Ａは、互いに異なる波長帯に亘り、かつ、互いに同じ光強度の光信号α、βが混合されて成る光信号を送信する。ＯＡＤＭ装置Ｘは、端局Ａから光中継装置Ｒａ１、Ｒａ２を経て伝送された光信号のうち、光信号αを分離すると共に送信する。端局Ｃは、ＯＡＤＭ装置Ｘから光中継装置Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３を経て伝送された光信号αを受信する。光信号αは、端局Ｃと端局Ｄとを収容した前記処理装置によって処理され、光信号α’に変更される。光信号αと光信号α’とは、互いに同じ波長帯かつ同じ光強度である。端局Ｄは、光信号α’を送信する。ＯＡＤＭ装置Ｘはさらに、端局Ｄから光中継装置Ｒｄ１、Ｒｄ２、Ｒｄ３を経て伝送された光信号α’を、端局Ａから受信した光信号βと混合すると共に送信する。端局Ｂは、ＯＡＤＭ装置Ｘから光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１を経て伝送された光信号α’、βが混合されて成る光信号を受信する。

ところで、図１（ａ）に示されたＯＡＤＭ通信システムにおいて、仮に、光ファイバ伝送路ＦｃおよびＦｄの少なくとも一方にケーブル障害が発生し、図１（ｂ）に示されるようにＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｃ、Ｄとの通信が不通となった場合、端局Ｂには、光信号α’が届かず、光信号βのみが届くことになる。即ち、ＯＡＤＭ装置Ｘから端局Ｂに送信される光信号は、その波長数が信号α’の波長数（多重数）だけ減少する。この場合、ＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｂとの間の光ファイバ伝送路Ｆｂ上に備えられた光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１は、それぞれの光増幅装置が励起光の光強度が一定となるように自律的に制御しながら光信号を中継しているため、端局Ｂは、図１（ｂ）に示されるように光信号α’の欠落分だけ上昇した光強度の光信号βを受信することになる。そして、光信号βは非線形劣化を起こし、システム特性も劣化する。

これに対し、複数の光信号のいずれかが欠落しても、残りの光信号の光強度を当該欠落前と等しく維持しようとする技術が提案されている。このような技術による光増幅装置は、波長多重された光信号を増幅する光増幅器と、光増幅器に励起光を供給する励起光源と、光増幅器によって増幅された光信号の一部を分岐する光分岐器と、光分岐器によって分岐された光信号のうちの特定波長の光信号成分のみを抽出する光波長フィルタと、光増幅器から出力された後に光波長フィルタによって抽出された特定波長の光信号成分の光強度を検出し、この光強度が一定となるように励起光源による励起光の光強度を調整する光強度制御部とを有している。

この種の光増幅装置は、例えば、特許文献１、２に開示されている。特許文献１には、光増幅器と、励起光源と、光分岐器と、光波長フィルタと、光強度制御部としての自動出力制御部とを有する光増幅装置が開示されている。自動出力制御部は、光増幅器によって増幅された後に光波長フィルタによって反射された特定の光信号波長成分の電力が一定になるように、励起光源から出力される励起光を制御する。また、特許文献２には、光増幅器と、励起光源と、光分岐器と、光波長フィルタと、光強度制御部としての単一波長信号強度制御手段（出力光強度制御手段）とを有する光増幅装置が開示されている。単一波長信号強度制御手段は、光増幅器から出力された波長多重光信号の１波長あたりの光強度が一定となるように、励起光源から光増幅器に供給される励起光の光強度を制御する。

特開２００１−０１６１７０号公報 特開２００２−１３４８１９号公報

しかし、特許文献１、２に開示された例をも含め、光増幅器から出力された特定波長の光信号成分の光強度を検出し、この光強度が一定となるように励起光源による励起光の光強度を調整する光強度制御部を有する光増幅装置は、フィードバック制御を行っているため、構造が複雑である。

それ故、本発明の課題は、複数の光信号のいずれかが欠落しても、残りの光信号の光強度を当該欠落前と等しく維持できることに加え、構造が簡素な光増幅装置を提供することである。

本発明の他の課題は、そのような光増幅装置を有するＯＡＤＭ装置または光中継装置を提供することである。

本発明のさらに他の課題は、そのようなＯＡＤＭ装置または光中継装置を有するＯＡＤＭ通信システムを提供することである。

本発明によれば、波長多重された２つ以上の光信号を増幅する光増幅器と、前記光増幅器に励起光を供給する励起光源とを有し、前記励起光源は、励起光が所定の光強度になるように自律的に制御する光増幅装置において、光信号の波長数の減少に応じて前記励起光源による励起光の前記所定の光強度を低下するように構成され、前記励起光源における所定の光強度を切り替える光源強度切替回路を有し、前記光源強度切替回路は、前記光増幅部が出力する光信号の一部を分岐する光分岐器と、前記光分岐器によって分岐された光信号から特定波長の光信号成分を抽出する光波長フィルタと、前記波長光フィルタによって抽出された特定波長の光信号成分の光強度を検出する受光素子と、前記受光素子によって検出された特定波長の光信号成分の光強度が増加したときに波長数が減少したと判断し、当該減少した波長数に応じて前記励起光源における所定の光強度を低下させる光源強度切替部と、特定波長の光強度の増加量、減少した波長数、および励起光の光強度の低下させるべき調整量の対応テーブルを書き換え可能に記憶したメモリを有し、前記光源強度切替部は、前記メモリを参照して、減少した波長数に応じて前記励起光源における所定の光強度を低下させることを特徴とする光増幅装置が得られる。

前記光波長フィルタは、前記光分岐器によって分岐された光信号から複数の特定波長の光信号成分を順次抽出する可変光波長フィルタであり、前記光源強度切替部は、前記受光素子によって検出された複数の特定波長の光信号成分のいずれかの光強度が増加したときに波長数が減少したと判断し、当該減少した波長数に応じて前記励起光源における所定の光強度を低下させるものであってもよい。

前記光波長フィルタは、各光信号につき、少なくとも１つの光信号成分を抽出するものであってもよい。

本発明によればまた、波長多重された光信号から特定波長の光信号を分離、混合するＯＡＤＭ装置であって、前記光増幅装置を有することを特徴とするＯＡＤＭ装置が得られる。

本発明によればさらに、分離された光信号や混合されるべき光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置であって、前記光増幅装置を有することを特徴とする光中継装置が得られる。

また、本発明によれば、光ファイバ伝送路と、前記光ファイバ伝送路を介して波長多重された光信号を送信する光送信端局と、前記光ファイバ伝送路を介して前記光送信端局から光信号を受信する光受信端局と、前記光ファイバ伝送路上に設けられた前記ＯＡＤＭ装置とを有することを特徴とするＯＡＤＭ通信システムが得られる。

さらに、本発明によれば、前記光ファイバ伝送路上に設けられた前記光中継装置をさらに有することを特徴とするＯＡＤＭ通信システムが得られる。

本発明による光増幅装置は、複数の光信号のいずれかが欠落しても、残りの光信号の光強度を当該欠落前と等しく維持できることに加え、構造が簡素である。

（ａ）および（ｂ）は、本発明の関連技術によるＯＡＤＭ通信システムの構成および動作を説明するための図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明によるＯＡＤＭ通信システムの構成および動作を説明するための図である。 本発明の比較例１による光中継装置の構成を示すブロック図である。 本発明の比較例２による光中継装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例による光中継装置の構成を示すブロック図である。 本発明による光中継装置における光源強度切替部が参照する特定波長の光強度の増加量ΔＰout、減少した波長数Δλ、および励起光の光強度の低下させるべき調整量ΔＰｐの対応テーブルの一例を示す表図である。

本発明による光増幅装置は、波長多重された２つ以上の光信号を増幅する光増幅器と、光増幅器に励起光を供給する励起光源とを有している。励起光源は、励起光が所定の光強度になるように自律的に制御する。

特に、本光増幅装置は、光信号の波長数の減少に応じて励起光源による励起光の所定の光強度を低下するように構成されている。

上記構成により、本発明による光増幅装置は、複数の光信号のいずれかが欠落しても、光信号の欠落に因る波長数の減少に応じて励起光の光強度を所定の光強度に低下させるため、残りの光信号の光強度を光信号の欠落前と等しく維持できる。これに加え、単に、特定波長の光強度の変化を検出することによって光信号の波長数の減少を検出するようにしているため、フィードバック制御を行っていた関連技術に比べ、構造が簡素である。

以下、図面を参照して、本発明による光増幅装置のより具体的な実施例を詳細に説明する。はじめに、本発明の比較例１、２について説明する。

比較例１

図２（ａ）および（ｂ）は、本発明の比較例による光増幅装置が適用されたＯＡＤＭ通信システムを示している。尚、図２（ａ）および（ｂ）において、本発明の関連技術と同一または同様部には、同一または同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図２（ａ）を参照すると、本ＯＡＤＭ通信システムは、図１（ａ）に示された関連技術と同様に、送信端局Ａから受信端局Ｂに波長多重された光信号を海底ケーブル等の光ファイバ伝送路を経て伝送する。

本ＯＡＤＭ通信システムは、それぞれ異なる波長の複数の光信号成分が波長多重されて成る光信号を送信する送信端局Ａ、Ｄと、光信号を受信する受信端局Ｂ、Ｃと、端局Ａと端局Ｂとの間に設けられ、波長多重された光信号から特定波長の光信号成分を分離、混合するＯＡＤＭ装置Ｘとを有している。

端局ＡとＯＡＤＭ装置Ｘとの間には、光ファイバ伝送路Ｆａが敷設されている。ＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｂとの間には、光ファイバ伝送路Ｆｂが敷設されている。ＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｃとの間には、光ファイバ伝送路Ｆｃが敷設されている。端局ＤとＯＡＤＭ装置Ｘとの間には、光ファイバ伝送路Ｆｄが敷設されている。端局Ｃと端局Ｄとは、特定波長帯の光信号（光信号成分）に対して所定の処理を行う一台の処理装置内に一体に収容されている。これに対応して、光ファイバ伝送路Ｆｃと光ファイバ伝送路Ｆｄとは、互いに沿って敷設されている。

本ＯＡＤＭ通信システムはさらに、光ファイバ伝送路Ｆａ上に設けられ、ＯＡＤＭ装置Ｘによって混合されるべき光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置Ｒａ１、Ｒａ２と、光ファイバ伝送路Ｆｂ上に設けられ、ＯＡＤＭ装置Ｘによって分離された光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１と、光ファイバ伝送路Ｆｃ上に設けられ、ＯＡＤＭ装置Ｘによって分離された光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３と、光ファイバ伝送路Ｆｄ上に設けられ、ＯＡＤＭ装置Ｘによって混合されるべき光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置Ｒｄ１、Ｒｄ２、Ｒｄ３とを有している。ＯＡＤＭ装置Ｘならびに各光中継装置はそれぞれ、本発明による光増幅装置を備えており、この光増幅装置については後述する。

図３は、図２（ａ）に示された光中継装置のうちの光中継装置Ｒｂ１またはＲｂ１に備えられた光増幅装置１０の構成を示している。尚、図２（ａ）に示されたＯＡＤＭ装置Ｘならびに光中継装置Ｒｂ１またはＲｂ１以外の光中継装置に備えられる光増幅装置も光増幅装置１０と同様の構成であるため、説明は省略する。

図３を参照すると、本発明の比較例１による光増幅装置１０は、波長多重された光信号α’、βを増幅する光増幅器１１と、光増幅器１１に励起光を供給する励起光源１２とを有している。

光増幅器１１は、図示はしないが、希土類添加ファイバと、アイソレータと、利得等化モジュールとを備えている。

励起光源１２は、発光素子（ＬＤ）１２１と、受光素子（ＰＤ）１２２と、光源制御部１２３と、光結合器１２４とを有している。発光素子１２１は、レーザーダイオード等によって構成され、励起光を出射する。受光素子１２２は、発光素子１２１の近傍に備えられたフォトダイオード等によって構成され、発光素子１２１が出射する励起光の光強度を検出する。光源制御部１２３は、受光素子１２２の検出信号に基づいて励起光が所定の光強度になるように調整する。光結合器１２４は、光増幅器１１の入力側に励起光を供給する。即ち、励起光源１２は、励起光の光強度が一定になるように自律的に制御している。

特に、本比較例による光増幅装置１０は、光信号の波長数の減少に応じて励起光源による励起光の所定の光強度を低下するように構成されている。具体的には、光増幅装置１０は、励起光源１２における所定の光強度を切り替える光源強度切替回路１３を有している。

光源強度切替回路１３は、光分岐器１４と、光波長フィルタ１５と、受光素子（ＰＤ）１６と、光源強度切替部１７とを有している。光分岐器１４は、光増幅器１１が出力する光信号の一部を分岐する。光波長フィルタ１５は、光分岐器１４によって分岐された光信号から特定波長の光信号成分を抽出する。受光素子１６は、波長光フィルタ１５によって抽出された特定波長の光信号成分の光強度を検出する。光源強度切替部１７は、受光素子１６によって検出された特定波長の光信号成分の光強度がゼロもしくは増加したときに波長数が減少したと判断し、その減少した波長数に応じて励起光源における所定の光強度を低下させる。

尚、受光素子１６によって検出される特定波長の光信号成分の光強度の増加量と、そのときの波長数の減少数とは、一義的に対応しており、その具体的な対応関係も予め分かっている。また、波長数の減少数（特定波長の光信号成分の光強度の増加量）と、これに応じて調整すべき（低下させるべき）励起光の光強度の調整量との具体的な対応関係も予め決まっている。よって、光源強度切替部１７には、これらパラメータ三者の対応関係を予め記憶させておく。即ち、光源強度切替部１７は、図６に示されるような特定波長の光強度の増加量ΔＰout、減少した波長数Δλ、および励起光の光強度の低下させるべき調整量ΔＰｐの対応テーブルを記憶しており、これを参照しながら励起光源における所定の光強度を低下させる。

次に、さらに図２（ａ）および（ｂ）をも参照して、本光増幅装置１０の動作を説明する。尚、図２（ａ）および（ｂ）における光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１それぞれは、図３に示された光増幅装置１０を備えている。

図２（ａ）における波長−光強度（ＷＬ−Ｐ）のグラフに示されるように、端局Ａは、互いに異なる波長帯に亘り、かつ、互いに同じ光強度の光信号α、βが混合されて成る光信号を送信する。ここで、例えば、光信号αは８波長が多重され、光信号βは１０波長が多重されているとする。ＯＡＤＭ装置Ｘは、端局Ａから光中継装置Ｒａ１、Ｒａ２を経て伝送された光信号のうち、光信号αを分離すると共に送信する。端局Ｃは、ＯＡＤＭ装置Ｘから光中継装置Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３を経て伝送された光信号αを受信する。光信号αは、端局Ｃと端局Ｄとを収容した前記処理装置によって処理され、光信号α’（８波長）に変更される。光信号αと光信号α’とは、互いに同じ波長帯かつ同じ光強度である。端局Ｄは、光信号α’を送信する。ＯＡＤＭ装置Ｘはさらに、端局Ｄから光中継装置Ｒｄ１、Ｒｄ２、Ｒｄ３を経て伝送された光信号α’を、端局Ａから受信した光信号βと混合すると共に送信する。端局Ｂは、ＯＡＤＭ装置Ｘから、それぞれ光増幅装置１０（図３）を備えた光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１を経て伝送された光信号α’、βが混合されて成る光信号を受信する。

さて、図２（ａ）に示されたＯＡＤＭ通信システムにおいて、光ファイバ伝送路ＦｃおよびＦｄの少なくとも一方にケーブル障害が発生し、図２（ｂ）に示されるようにＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｃ、Ｄとの通信が不通となった場合、端局Ｂには、光信号α’が届かず、光信号βのみが届くことになる。即ち、ＯＡＤＭ装置Ｘから端局Ｂに送信される光信号は、その波長数が信号α’の波長数（多重数）、即ち、８波長だけ減少する。

この場合、ＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｂとの間の光ファイバ伝送路Ｆｂ上に備えられた光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１それぞれにおいて、光増幅装置１０は、次のように動作する。

光増幅装置１０の光源強度切替回路１３において、光分岐器１４は、光増幅器１１が出力する光信号（光信号βのみ）の一部を分岐する。

光波長フィルタ１５は、光分岐器１４によって分岐された光信号から特定波長の光信号成分を抽出する。

受光素子１６は、波長光フィルタ１５によって抽出された特定波長の光信号成分の光強度を検出する。尚、光波長フィルタ１５が抽出する特定波長が光信号α’に含まれる成分である場合は、受光素子１６は、光強度ゼロを検出することになる。

光源強度切替部１７は、受光素子１６によって検出された特定波長の光信号成分の光強度がゼロもしくは増加したときに波長数が減少したと判断し、その減少した波長数に（８波長）に応じて励起光源における所定の光強度を低下させる。即ち、光源強度切替部１７は、特定波長の光信号成分の光強度がゼロの場合は、その波長を成分として含む欠落した光信号の波長数分だけ励起光源の光強度を低下させる。一方、特定波長の光信号成分が増加した場合は、光源強度切替部１７は、図６に示されるような特定波長の光強度の増加量ΔＰout、減少した波長数Δλ、および励起光の光強度の低下させるべき調整量ΔＰｐの対応テーブルを参照しながら励起光源における所定の光強度を低下させる。

励起光源１２の光源制御部１２３は、受光素子１２２の検出信号に基づいて、励起光が光源強度切替部１７によって低下させられた所定の光強度になるように調整する。

この結果、端局Ｂは、図２（ｂ）に示されるように、本来の光強度の光信号βを受信する。

比較例２

図４に示された本発明の比較例２は、光波長フィルタが可変光波長フィルタである点で図３に示された比較例１と異なる。このため、図４において比較例１と同一または同様部に同一または同様の符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。

図４は、図２（ａ）に示された光中継装置のうちの光中継装置Ｒｂ１またはＲｂ１に備えられた光増幅装置２０の構成を示している。尚、図２（ａ）に示されたＯＡＤＭ装置Ｘならびに光中継装置Ｒｂ１またはＲｂ１以外の光中継装置に備えられる光増幅装置も光増幅装置１０と同様の構成であるため、説明は省略する。

図４を参照すると、本発明の比較例２による光増幅装置２０は、波長多重された光信号α’、βを増幅する光増幅器１１と、光増幅器１１に励起光を供給する励起光源１２とを有している。

励起光源１２は、発光素子（ＬＤ）１２１と、受光素子（ＰＤ）１２２と、光源制御部１２３と、光結合器１２４とを有している。発光素子１２１は、レーザーダイオード等によって構成され、励起光を出射する。受光素子１２２は、発光素子１２１の近傍に備えられたフォトダイオード等によって構成され、発光素子１２１が出射する励起光の光強度を検出する。光源制御部１２３は、受光素子１２２の検出信号に基づいて励起光が所定の光強度になるように調整する。光結合器１２４は、光増幅器１１の入力側に励起光を供給する。即ち、励起光源１２は、励起光の光強度が一定になるように自律的に制御している。

本比較例による光増幅装置２０は、比較例１と同様に、光信号の波長数の減少に応じて励起光源による励起光の所定の光強度を低下するように構成されている。具体的には、光増幅装置１０は、励起光源１２における所定の光強度を切り替える光源強度切替回路２３を有している。

光源強度切替回路２３は、光分岐器１４と、可変光波長フィルタ１８と、受光素子（ＰＤ）１６と、光源強度切替部１７とを有している。光分岐器１４は、光増幅器１１が出力する光信号の一部を分岐する。可変光波長フィルタ１８は、光分岐器によって分岐された光信号から複数の特定波長の光信号成分を順次抽出する。光源強度切替部１７は、受光素子１６によって検出された複数の特定波長の光信号成分のいずれかの光強度がゼロもしくは増加したときに波長数が減少したと判断し、その減少した波長数に応じて励起光源１２における所定の光強度を低下させる。尚、光増幅器１１は、２以上の光信号を増幅するものであり、可変光波長フィルタ１８は、各光信号につき、少なくとも１つの光信号成分を抽出する。光源強度切替部１７は、図６に示されるような特定波長の光強度の増加量ΔＰout、減少した波長数Δλ、および励起光の光強度の低下させるべき調整量ΔＰｐの対応テーブルを記憶しており、これを参照しながら励起光源における所定の光強度を低下させる。

次に、さらに図２（ａ）および（ｂ）をも参照して、本光増幅装置２０の動作を説明する。尚、図２（ａ）および（ｂ）における光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１それぞれは、図４に示された光増幅装置２０を備えている。

図２（ａ）に示されたＯＡＤＭ通信システムにおいて、光ファイバ伝送路ＦｃおよびＦｄの少なくとも一方にケーブル障害が発生し、図２（ｂ）に示されるようにＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｃ、Ｄとの通信が不通となった場合、端局Ｂには、光信号α’が届かず、光信号βのみが届くことになる。即ち、ＯＡＤＭ装置Ｘから端局Ｂに送信される光信号は、その波長数が信号α’の波長数（多重数）、即ち、８波長だけ減少する。

この場合、ＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｂとの間の光ファイバ伝送路Ｆｂ上に備えられた光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１それぞれにおいて、光増幅装置２０は、次のように動作する。

光増幅装置２０の光源強度切替回路２３において、光分岐器１４は、光増幅器１１が出力する光信号（光信号βのみ）の一部を分岐する。

可変光波長フィルタ１８は、光分岐器１４によって分岐された光信号から特定波長の光信号成分を順次抽出する。

受光素子１６は、可変光波長フィルタ１８によって順次抽出された特定波長の光信号成分の光強度を検出する。尚、可変光波長フィルタ１８が抽出する特定波長が光信号α’に含まれる成分である場合は、受光素子１６は、光強度ゼロを検出することになる。

光源強度切替部１７は、受光素子１６によって検出された特定波長の光信号成分の光強度がゼロもしくは増加したときに波長数が減少したと判断し、その減少した波長数に（８波長）に応じて励起光源における所定の光強度を低下させる。即ち、光源強度切替部１７は、特定波長の光信号成分の光強度がゼロの場合は、その波長を成分として含む欠落した光信号の波長数分だけ励起光源の光強度を低下させる。一方、特定波長の光信号成分が増加した場合は、光源強度切替部１７は、図６に示されるような特定波長の光強度の増加量ΔＰout、減少した波長数Δλ、および励起光の光強度の低下させるべき調整量ΔＰｐの対応テーブルを参照しながら励起光源における所定の光強度を低下させる。

励起光源１２の光源制御部１２３は、受光素子１２２の検出信号に基づいて、励起光が光源強度切替部１７によって低下させられた所定の光強度になるように調整する。

この結果、端局Ｂは、図２（ｂ）に示されるように、本来の光強度の光信号βを受信する。

図５に示された本発明の実施例は、図６に示されるような対応テーブルを光源強度切替部と個別のメモリに書き換え可能に記憶している点で図４に示された比較例２と異なる。このため、図５において比較例２と同一または同様部に同一または同様の符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。

図５は、図２（ａ）に示された光中継装置のうちの光中継装置Ｒｂ１またはＲｂ１に備えられた光増幅装置３０の構成を示している。尚、図２（ａ）に示されたＯＡＤＭ装置Ｘならびに光中継装置Ｒｂ１またはＲｂ１以外の光中継装置に備えられる光増幅装置も光増幅装置３０と同様の構成であるため、説明は省略する。

図５を参照すると、本発明の実施例による光増幅装置３０は、波長多重された光信号α’、βを増幅する光増幅器１１と、光増幅器１１に励起光を供給する励起光源１２とを有している。

励起光源１２は、発光素子（ＬＤ）１２１と、受光素子（ＰＤ）１２２と、光源制御部１２３と、光結合器１２４とを有している。発光素子１２１は、レーザーダイオード等によって構成され、励起光を出射する。受光素子１２２は、発光素子１２１の近傍に備えられたフォトダイオード等によって構成され、発光素子１２１が出射する励起光の光強度を検出する。光源制御部１２３は、受光素子１２２の検出信号に基づいて励起光が所定の光強度になるように調整する。光結合器１２４は、光増幅器１１の入力側に励起光を供給する。即ち、励起光源１２は、励起光の光強度が一定になるように自律的に制御している。

本比較例による光増幅装置３０は、比較例１、２と同様に、光信号の波長数の減少に応じて励起光源による励起光の所定の光強度を低下するように構成されている。具体的には、光増幅装置３０は、励起光源１２における所定の光強度を切り替える光源強度切替回路３３を有している。

光源強度切替回路３３は、光分岐器１４と、可変光波長フィルタ１８と、受光素子（ＰＤ）１６と、光源強度切替部１７と、後述するメモリ１９とを有している。光分岐器１４は、光増幅器１１が出力する光信号の一部を分岐する。可変光波長フィルタ１８は、光分岐器によって分岐された光信号から複数の特定波長の光信号成分を順次抽出する。光源強度切替部１７は、受光素子１６によって検出された複数の特定波長の光信号成分のいずれかの光強度がゼロもしくは増加したときに波長数が減少したと判断し、その減少した波長数に応じて励起光源１２における所定の光強度を低下させる。尚、光増幅器１１は、２以上の光信号を増幅するものであり、可変光波長フィルタ１８は、各光信号につき、少なくとも１つの光信号成分を抽出する。

メモリ１９は、図６に示されるような特定波長の光強度の増加量ΔＰout、減少した波長数Δλ、および励起光の光強度の低下させるべき調整量ΔＰｐの対応テーブルを書き換え可能に記憶している。光源強度切替部１７は、メモリ１９を参照しながら励起光源における所定の光強度を低下させる。

次に、さらに図２（ａ）および（ｂ）をも参照して、本光増幅装置３０の動作を説明する。尚、図２（ａ）および（ｂ）における光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１それぞれは、図５に示された光増幅装置３０を備えている。

図２（ａ）に示されたＯＡＤＭ通信システムにおいて、光ファイバ伝送路ＦｃおよびＦｄの少なくとも一方にケーブル障害が発生し、図２（ｂ）に示されるようにＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｃ、Ｄとの通信が不通となった場合、端局Ｂには、光信号α’が届かず、光信号βのみが届くことになる。即ち、ＯＡＤＭ装置Ｘから端局Ｂに送信される光信号は、その波長数が信号α’の波長数（多重数）、即ち、８波長だけ減少する。

この場合、ＯＡＤＭ装置Ｘと端局Ｂとの間の光ファイバ伝送路Ｆｂ上に備えられた光中継装置Ｒｂ１、Ｒｂ１それぞれにおいて、光増幅装置３０は、次のように動作する。

光増幅装置３０の光源強度切替回路３３において、光分岐器１４は、光増幅器１１が出力する光信号（光信号βのみ）の一部を分岐する。

可変光波長フィルタ１８は、光分岐器１４によって分岐された光信号から特定波長の光信号成分を順次抽出する。

受光素子１６は、可変光波長フィルタ１８によって順次抽出された特定波長の光信号成分の光強度を検出する。尚、可変光波長フィルタ１８が抽出する特定波長が光信号α’に含まれる成分である場合は、受光素子１６は、光強度ゼロを検出することになる。

光源強度切替部１７は、受光素子１６によって検出された特定波長の光信号成分の光強度がゼロもしくは増加したときに波長数が減少したと判断し、その減少した波長数に（８波長）に応じて励起光源における所定の光強度を低下させる。即ち、光源強度切替部１７は、特定波長の光信号成分の光強度がゼロの場合は、その波長を成分として含む欠落した光信号の波長数分だけ励起光源の光強度を低下させる。一方、特定波長の光信号成分が増加した場合は、光源強度切替部１７は、メモリ１９に記憶された特定波長の光強度の増加量ΔＰout、減少した波長数Δλ、および励起光の光強度の低下させるべき調整量ΔＰｐの対応テーブルを参照しながら励起光源における所定の光強度を低下させる。

励起光源１２の光源制御部１２３は、受光素子１２２の検出信号に基づいて、励起光が光源強度切替部１７によって低下させられた所定の光強度になるように調整する。

この結果、端局Ｂは、図２（ｂ）に示されるように、本来の光強度の光信号βを受信する。

以上説明した比較例に限定されることなく、本発明は、特許請求の範囲に記載された技術範囲内であれば、種々の変形が可能であることは云うまでもない。

１０、２０、３０ 光増幅装置
１１ 光増幅器
１２ 励起光源
１２１ 発光素子（ＬＤ）
１２２ 受光素子（ＰＤ）
１２３ 光源制御部
１２４ 光結合器
１３、２３、３３ 光源強度切替回路
１４ 光分岐器
１５ 光波長フィルタ
１６ 受光素子（ＰＤ）
１７ 光源強度切替部
１８ 可変光波長フィルタ
１９ メモリ

Claims (7)

1. 波長多重された２つ以上の光信号を増幅する光増幅器と、前記光増幅器に励起光を供給する励起光源とを有し、前記励起光源は、励起光が所定の光強度になるように自律的に制御する光増幅装置において、光信号の波長数の減少に応じて前記励起光源による励起光の前記所定の光強度を低下するように構成され、
   前記励起光源における所定の光強度を切り替える光源強度切替回路を有し、
   前記光源強度切替回路は、
   前記光増幅部が出力する光信号の一部を分岐する光分岐器と、
   前記光分岐器によって分岐された光信号から特定波長の光信号成分を抽出する光波長フィルタと、
   前記波長光フィルタによって抽出された特定波長の光信号成分の光強度を検出する受光素子と、
   前記受光素子によって検出された特定波長の光信号成分の光強度が増加したときに波長数が減少したと判断し、当該減少した波長数に応じて前記励起光源における所定の光強度を低下させる光源強度切替部と、
   特定波長の光強度の増加量、減少した波長数、および励起光の光強度の低下させるべき調整量の対応テーブルを書き換え可能に記憶したメモリを有し、
   前記光源強度切替部は、前記メモリを参照して、減少した波長数に応じて前記励起光源における所定の光強度を低下させることを特徴とする光増幅装置。
2. 前記光波長フィルタは、前記光分岐器によって分岐された光信号から複数の特定波長の光信号成分を順次抽出する可変光波長フィルタであり、
   前記光源強度切替部は、前記受光素子によって検出された複数の特定波長の光信号成分のいずれかの光強度が増加したときに波長数が減少したと判断し、当該減少した波長数に応じて前記励起光源における所定の光強度を低下させる請求項１に記載の光増幅装置。
3. 前記光波長フィルタは、各光信号につき、少なくとも１つの光信号成分を抽出する請求項３に記載の光増幅装置。
4. 波長多重された光信号から特定波長の光信号を分離、混合するＯＡＤＭ装置であって、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光増幅装置を有することを特徴とするＯＡＤＭ装置。
5. 分離された光信号や混合されるべき光信号をその光強度を補いつつ伝送する光中継装置であって、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光増幅装置を有することを特徴とする光中継装置。
6. 光ファイバ伝送路と、前記光ファイバ伝送路を介して波長多重された光信号を送信する光送信端局と、前記光ファイバ伝送路を介して前記光送信端局から光信号を受信する光受信端局と、前記光ファイバ伝送路上に設けられた請求項４に記載のＯＡＤＭ装置とを有することを特徴とするＯＡＤＭ通信システム。
7. 前記光ファイバ伝送路上に設けられた請求項５に記載の光中継装置をさらに有することを特徴とするＯＡＤＭ通信システム。

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