JP5858465B2 - 光通信装置、波長数測定装置、光中継装置、および波長数測定方法 - Google Patents

光通信装置、波長数測定装置、光中継装置、および波長数測定方法 Download PDF

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Description

本件は、光信号を受信する光通信装置、波長数測定装置、光中継装置、および波長数測定方法に関する。
ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）の信号光を受信する光通信装置には、受信した信号光のレベルが所定値で一定となるように、ＡＬＣ（Automatic Level Control）を行っているものがある。ＡＬＣは、アンプの出力パワーをモニタし、そのアンプの出力パワーが一定となるように制御して、信号光のレベルが所定値で一定となるように制御する。
また、信号光は、アンプで増幅する際、ＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光が含まれる場合がある。そのため、アンプの出力パワーに含まれるＡＳＥ光のパワーが、信号光のパワーに対して相対的に大きくなると、信号光のレベルは、ＡＬＣで一定制御されるべき値より小さい値で一定制御される。そこで、ＡＳＥ光による信号光のレベル低下を補正するＡＳＥ補正がある。
ＡＬＣやＡＳＥ補正では、信号光の波長数情報を要する。ＡＬＣやＡＳＥ補正を行う光通信装置は、例えば、ＯＳＣ（Optical Supervisory Channel）によって、信号光の波長数を知ることができる。
なお、従来、ＷＤＭで伝送される複数の信号光から波長変換対象である一または二以上の信号光（波長変換対象信号光）を、フィルタ作用を持つ光部品で取り出して波長変換対象光とし、それを波長変換する波長変換装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２４９３６８号公報
しかし、従来の光伝送システムでは、受信側の光通信装置がＡＬＣやＡＳＥ補正を行うのに、送信側の光通信装置に波長数情報を送信するための装置を要し、光伝送システムのコストが高くなるという問題点があった。
例えば、送信側の光通信装置は、波長数情報を含むＯＳＣを送信するための装置を要し、光伝送システムのコストが高くなる。
本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、安価なコストで光伝送システムを構築することができる光通信装置、波長数測定装置、光中継装置、および波長数測定方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、光通信装置が提供される。この光通信装置は、出力する光の波長が可変な光源と、前記光源の波長を制御する波長制御部と、伝送路から受信した信号光に前記光源から出力される光を合波する合波器と、前記合波器から出力される光が入力され、四光波混合光を発生する光学媒質と、伝送路から受信した第１の信号光波長を持つ信号光と、前記光源から出力された、前記第１の信号光波長と異なる第１の波長を持つ光との合波光が、前記光学媒質に入力された際に、前記光学媒質から出力される、前記第１の波長と異なる波長の前記四光波混合光をモニタするモニタ部と、前記モニタ部のモニタ結果に基づいて前記伝送路で伝送されている信号光の波長数を測定する波長数測定部と、を有する。
開示の光通信装置によれば、安価なコストで光伝送システムを構築することができる。
第１の実施の形態に係る光通信装置を説明する図である。 第２の実施の形態に係る光伝送システムを示した図である。 送信側の光通信装置のブロック図である。 受信側の光通信装置のブロック図である。 ＡＬＣを説明する図のその１である。 ＡＬＣを説明する図のその２である。 信号光、波長可変光、およびＦＷＭ光の関係を説明する図である。 波長数測定のためのパラメータ例を示した図である。 波長数測定を説明する図である。 波長数を増設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。 波長数を増設した場合のアンプの入出力パワーを示した図である。 波長数を減設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。 波長数を減設した場合のアンプの入出力パワーを示した図である。 第３の実施の形態に係る受信側の光通信装置のブロック図である。 波長数を増設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。 第４の実施の形態に係る波長数を増設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。 波長数を増設した場合のアンプの入出力パワーを示した図である。 波長数を減設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。 波長数を減設した場合のアンプの入出力パワーを示した図である。 第５の実施の形態に係る波長数を増設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。 第６の実施の形態に係る受信側の光通信装置のブロック図である。 第７の実施の形態に係る光中継装置のブロック図である。 第８の実施の形態に係る光通信装置のブロック図である。
以下、実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る光通信装置を説明する図である。図１には、ＷＤＭの信号光を受信する光通信装置と、その光通信装置の動作を説明する動作説明図が示してある。
図１に示すように、光通信装置は、分波器１、光源２、合波器３、光学媒質４、モニタ部５、および波長数測定部６を有している。
分波器１には、図示しない伝送路を伝搬した光が入力される。すなわち、分波器１には、送信側の光通信装置が送信した信号光が入力される。分波器１は、入力される光を分波し、合波器３と、図示しない後段の受信信号処理装置とに出力する。
光源２は、例えば、ＣＷ（Continuous Wave）光を出力する。光源２は、波長制御部を備え、波長制御部は光源が出力する光の波長を制御する。波長制御部は、プロセッサ、回路、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などで実現することができる。以下では、光源２の出力する光を波長可変光と呼ぶことがある。
合波器３には、分波器１から出力される光と、光源２から出力される波長可変光とが入力される。合波器３は、分波器１から出力される光に、光源２から出力される波長可変光を合波する。
光学媒質４は、合波器３から出力される光によって四光波混合（ＦＷＭ：Four Wave Mixing）光を発生する。
モニタ部５は、光学媒質４から出力される所定波長のＦＷＭ光をモニタする。
波長数測定部６は、モニタ部５のＦＷＭ光のモニタ結果に基づいて、送信側の光通信装置が送信した信号光の波長数を測定する。波長数測定部６は、プロセッサ、回路、ＦＰＧＡなどで実現することができる。
光通信装置の動作を、動作説明図を用いて説明する。図１の右側に示す動作説明図は、光通信装置が受信する信号光と、光源２が出力する波長可変光と、光学媒質４で発生するＦＷＭ光との関係の一例を示している。動作説明図の縦方向は波長を示し、横方向は時間を示す。
動作説明図に示すｘ１〜ｘ４は、送信側の光通信装置が送信する信号光の波長を示している。すなわち、送信側の光通信装置からは、波長ｘ１〜ｘ４の４波長の信号光が波長多重されて送信されているとする。
ｙ１〜ｙ４は、光源２が出力する波長可変光の波長を示している。ａ１，ｂ１〜ｂ４は、光学媒質４から出力されるＦＷＭ光の波長を示している。モニタ部５は、光学媒質４から出力される波長ａ１の光をモニタする。すなわち、モニタ部５は、図１の矢印Ａ１に示す波長の光をモニタする。
光源２は、上記したように、出力する光の波長を可変する。光源２から出力される光の波長が波長ｙ１のとき、光学媒質４からは、光学媒質４に入射される波長ｙ１の波長可変光と、波長ｘ１の信号光とによって、波長ａ１，ｂ１のＦＷＭ光が出力される。光学媒質４からは、波長ａ１の光（ＦＷＭ光）が出力されるので、モニタ部５は、波長ａ１の光をモニタ（検出）する。
光源２は、出力する光の波長を波長ｙ１からさらに可変する。光源２から出力される光の波長が波長ｙ２のとき、光学媒質４からは、光学媒質４に入射される波長ｙ２の波長可変光と、波長ｘ２の信号光とによって、波長ａ１，ｂ２のＦＷＭ光が出力される。光学媒質４からは、波長ａ１のＦＷＭ光が出力されるので、モニタ部５は、波長ａ１の光を検出する。
光源２は、出力する光の波長を波長ｙ２からさらに可変する。光源２から出力される光の波長が波長ｙ３のとき、光学媒質４からは、光学媒質４に入射される波長ｙ３の波長可変光と、波長ｘ３の信号光とによって、波長ａ１，ｂ３のＦＷＭ光が出力される。光学媒質４からは、波長ａ１のＦＷＭ光が出力されるので、モニタ部５は、波長ａ１の光を検出する。
光源２は、出力する光の波長を波長ｙ３からさらに可変する。光源２から出力される光の波長が波長ｙ４のとき、光学媒質４からは、光学媒質４に入射される波長ｙ４の波長可変光と、波長ｘ４の信号光とによって、波長ａ１，ｂ４のＦＷＭ光が出力される。光学媒質４からは、波長ａ１のＦＷＭ光が出力されるので、モニタ部５は、波長ａ１の光を検出する。
波長数測定部６は、例えば、モニタ部５でモニタされた波長ａ１の光の数によって、送信側の光通信装置が送信している信号光の波長数を測定する。例えば、上記例の場合、モニタ部５は、４つのＦＷＭ光をモニタするので、波長数測定部６は、送信側の光通信装置からは、４波長の信号光が送信されていると測定できる。
すなわち、図１に示す光通信装置は、波長可変光を生成して、伝送路から受信した光に合波し、所定の波長ａ１で発生するＦＷＭ光をモニタする。そして、光通信装置は、波長ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４の信号光の波長数を測定する。
このように、光通信装置は、ＦＷＭ光を発生する光学媒質４に、伝送路から受信した光と波長可変光とを入射し、光学媒質４から出力される所定波長のＦＷＭ光をモニタする。そして、光通信装置は、ＦＷＭ光のモニタ結果に基づいて、伝送路で伝送されている信号光の波長数を測定する。
これにより、信号光を受信する光通信装置は、送信側の光通信装置から波長数情報を通知されなくても、受信する信号光の波長数を知ることができ、例えば、ＡＬＣやＡＳＥ補正を行うことができる。すなわち、送信側の光通信装置は、波長数情報を送信する装置を具備しなくて済み、光伝送システムのコストを低減することができる。
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、第２の実施の形態に係る光伝送システムを示した図である。図２に示す四角は、光通信装置を示す。光伝送システムは、複数の光通信装置を備え、光ファイバで接続されている。
光伝送システムは、例えば、図２に示すように、アクセス系ネットワーク１１、メトロネットワーク１２、およびコアネットワーク１３に分けられる。アクセス系ネットワーク１１は、例えば、メトロネットワーク１２とエンドユーザとを結ぶネットワークである。メトロネットワーク１２は、例えば、都市部などの地域で形成されるネットワークである。コアネットワーク１３は、例えば、メトロネットワーク１２を結ぶ、長距離の基幹ネットワークである。
アクセス系ネットワーク１１では、メトロネットワーク１２およびコアネットワーク１３に適用されるＤＷＤＭ（Dense WDM）に比べ、光通信装置の数が多い。そのため、アクセス系ネットワーク１１に用いられる光通信装置は、性能よりも安価であることが求められる。また、アクセス系ネットワーク１１では、ＷＤＭで伝送される信号光の波長数が少なく、例えば、４〜８波で使用されることが多い。
信号光は、アンプで増幅する際、ＡＳＥ光が含まれる場合がある。そのため、以下で詳細に説明するが、アンプの出力パワーに含まれるＡＳＥ光のパワーが、信号光のパワーに対して相対的に大きくなると、信号光のレベルは、ＡＬＣされるべき所定値より小さい値で一定制御される。
アクセス系の光伝送システムでは、上記したように信号光は、例えば、４〜８波の少数波で使用されることが多い。そのため、アクセス系の光伝送システムでは、ＡＳＥ光のパワーが信号光のパワーに対して相対的に大きくなりやすく、信号光の劣化が生じやすい。また、アクセス系の光伝送システムにおいて、例えば、ファイバロスが大きい場合や、中継器ノードをカスケード接続した場合、ＡＳＥ光のパワーが信号光のパワーに対して相対的に大きくなりやすい。この場合、受信側の光通信装置では、信号光のレベルが低下し、伝送信号の劣化が生じる。
ＡＳＥ光による信号劣化を抑制する方法としてＡＳＥ補正がある。ＡＳＥ補正は、信号光のピークレベルを所定値に保つために、波長数に応じてＡＬＣの利得を増減する。例えば、ＡＳＥ補正は、波長数が小さい場合、ＡＬＣの利得を大きくして、ＡＳＥ光によって低下する信号光のピークレベルを所定値に保つようにする。
図３は、送信側の光通信装置のブロック図である。図３には、信号光を送信する送信側の光通信装置２０が示してある。光通信装置２０は、ＴＲＰＮ（TRansPoNder）２１ａ〜２１ｎおよび合波器２２を有している。
ＴＲＰＮ２１ａ〜２１ｎには、受信側の光通信装置に送信される信号が入力される。ＴＲＰＮ２１ａ〜２１ｎは、入力される信号のそれぞれを、異なる波長の信号光に変換して合波器２２に出力する。
合波器２２は、ＴＲＰＮ２１ａ〜２１ｎから出力される信号光を波長多重する。合波器２２で波長多重された信号光は、伝送路に出力される。
光通信装置２０は、例えば、図２のアクセス系ネットワーク１１に設けられ、４〜８波のＷＤＭの信号光を受信側の光通信装置に送信する。また、上記したように、アクセス系ネットワーク１１では、光通信装置２０は、安価であることが求められる。そのため、光通信装置２０は、例えば、ＯＳＣを送信するための装置を具備していない。すなわち、光通信装置２０は、信号光の波長情報を、受信側の光通信装置に送信しない。
図４は、受信側の光通信装置のブロック図である。図４には、信号光を受信する受信側の光通信装置３０が示してある。光通信装置３０は、アンプ３１、カプラ３２，３４、波長可変レーザ３３、光学媒質３５、フィルタ３６、ＰＤ（Photo Diode）３７、波長数測定部３８、アンプ制御部３９、制御部４０、分波器４１、およびＴＲＰＮ４２ａ〜４２ｎを有している。
アンプ３１には、伝送路を伝搬した光が入力される。すなわち、アンプ３１には、送信側の光通信装置２０が送信した信号光が入力される。アンプ３１は、入力された光を増幅し、カプラ３２に出力する。
カプラ３２には、アンプ３１で増幅された光が入力される。カプラ３２は、入力された光を分波して、カプラ３４と分波器４１とに出力する。
波長可変レーザ３３は、例えば、ＣＷ光を出力する。波長可変レーザ３３は、出力する光の波長を可変することができる。以下では、波長可変レーザ３３の出力する光を波長可変光と呼ぶことがある。
カプラ３４には、カプラ３２から出力される光と、波長可変レーザ３３から出力される波長可変光とが入力される。カプラ３４は、カプラ３２から出力される光に、波長可変レーザ３３から出力される波長可変光を合波する。
光学媒質３５は、カプラ３４から出力される光によってＦＷＭ光を発生する。光学媒質３５は、例えば、ＤＳＦ（Dispersion Shift Fiber）である。または、光学媒質３５は、高非線形ファイバである。
フィルタ３６は、光学媒質３５から出力される光の所定波長の光を透過する。
ＰＤ３７は、フィルタ３６から出力される光のパワーに応じた電流を出力する。
波長数測定部３８は、ＰＤ３７から出力される電流に基づいて、伝送路で伝送されている信号光の波長数を測定する。
アンプ制御部３９は、アンプ３１のＡＬＣおよびＡＧＣ（Automatic Gain Control）を行う。アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力のトータルパワーに基づいてＡＬＣを行う。また、アンプ制御部３９は、アンプ３１の入出力の光パワーに基づいて、ＡＧＣを行う。アンプ制御部３９は、ＡＬＣを行う際、波長数測定部３８によって測定された信号光の波長数に基づいて、ＡＳＥ補正を行う。
制御部４０は、光通信装置３０全体の制御を行う。例えば、制御部４０は、アンプ制御部３９に対してＡＬＣまたはＡＧＣの開始や停止の制御を行う。
分波器４１には、カプラ３２から出力される光が入力される。分波器４１は、波長多重された信号光を波長ごとの信号光に分波し、ＴＲＰＮ４２ａ〜４２ｎに出力する。
ＴＲＰＮ４２ａ〜ＴＲＰＮ４２ｎは、分波器４１によって分波された信号光を電気信号に変換する。
なお、波長数測定部３８、アンプ制御部３９および制御部４０は、プロセッサ、回路、ＦＰＧＡなどで実現されてもよい。
ＡＬＣについて説明する。
図５は、ＡＬＣを説明する図のその１である。図５には、図４に示したアンプ３１とアンプ制御部３９が示してある。また、図５には、アンプ３１に入力される信号光のスペクトルＳＰ１１が示してある。また、図５には、アンプ３１から出力される信号光のスペクトルＳＰ１２が示してある。アンプ３１には、スペクトルＳＰ１１に示すように、波長多重された信号光が入力される。
アンプ３１では、ＡＳＥ光が発生する。そのため、アンプ３１の出力のスペクトルには、スペクトルＳＰ１２に示すように、ＡＳＥ光のパワーが含まれる。
アンプ３１は、アンプ制御部３９によってＡＬＣが行われる。例えば、アンプ３１は、アンプ制御部３９の制御によって、１ｃｈあたりｘｄＢｍの信号光を出力することを目標とする。
アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力のトータルパワーが一定となるようにＡＬＣを行う。すなわち、アンプ制御部３９は、スペクトルＳＰ１２に示すＡＳＥ光のパワーと、信号光のパワーとの合計のパワーが、所定値で一定となるようにＡＬＣを行う。そのため、アンプ３１から出力される信号光のパワーは、目標とするパワー（ｘｄＢｍ）より低下する。例えば、図５の矢印Ａ１１に示すように、信号光のパワーは、目標とするパワーより低下する。
図６は、ＡＬＣを説明する図のその２である。図６には、図４に示したアンプ３１とアンプ制御部３９が示してある。また、図６には、アンプ３１に入力される信号光のスペクトルＳＰ２１が示してある。また、図６には、アンプ３１から出力される信号光のスペクトルＳＰ２２が示してある。図６では、図５に対し、少数波長（１波長）の信号光がアンプ３１に入力されるとする。
アンプ３１では、ＡＳＥ光が発生する。そのため、アンプ３１の出力のスペクトルには、スペクトルＳＰ２２に示すように、ＡＳＥ光のパワーが含まれる。
アンプ３１は、アンプ制御部３９によってＡＬＣが行われる。例えば、アンプ３１は、アンプ制御部３９によって、１ｃｈあたりｘｄＢｍの信号光を出力することを目標とする。
アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力のトータルパワーが一定となるようにＡＬＣを行う。すなわち、アンプ制御部３９は、スペクトルＳＰ２２に示すＡＳＥ光のパワーと、信号光のパワーとの合計のパワーが、所定値で一定となるようにＡＬＣを行う。そのため、アンプ３１から出力される信号光のパワーは、目標とするパワー（ｘｄＢｍ）より低下する。例えば、図６の矢印Ａ２１に示すように、信号光のパワーは、目標とするパワーより低下する。
図６に示すように、増幅する信号光の波長が少数の場合、ＡＳＥ光のパワーが信号光のパワーに対して相対的に大きいので、信号光のパワーは、図５の矢印Ａ１１の場合より、大きく低下する。
ＡＳＥ補正について説明する。アンプ３１から出力される信号光のパワーは、図５および図６に示したように、信号光の波長数によって所望のパワーから低下する。そこで、アンプ制御部３９は、低下するパワーを補うようＡＳＥ補正を行う。
アンプ制御部３９には、波長数測定部３８で測定された波長数が、制御部４０を介して通知される。すなわち、アンプ制御部３９には、アンプ３１に入力される信号光の波長数が入力される。アンプ制御部３９は、波長数測定部３８で測定された波長数に基づいて、所望のパワーから低下した分、アンプ３１から出力される信号光のパワーを増加させる。すなわち、アンプ制御部３９は、図５および図６に示す矢印Ａ１１，Ａ２１分、アンプ３１の出力のパワーを増加させて、信号光のパワーが所定値で一定となるようにＡＬＣを行う。
アンプ制御部３９は、次の式（１）に基づいて、アンプ３１のパワーを増加させる。
Figure 0005858465
 式（１）のＮＦはアンプ３１のアンプノイズ指数を示す。ｈはプランク定数を示す。νは光周波数を示す。ＢASEはアンプ３１内のフィルタ帯域で決まるＡＳＥ光帯域を示す。Ｐsig#inは入力信号光のパワーを示す。ｍはアンプ３１に入力される信号光の波長数を示す。
すなわち、アンプ制御部３９は、式（１）に基づいてＡＳＥ補正量を算出し、アンプ３１の出力の信号光のパワーが所定値で一定となるようにＡＬＣを行う。
波長数の測定について説明する。
図７は、信号光、波長可変光、およびＦＷＭ光の関係を説明する図である。図７の左側には、アクセス系ネットワーク１１で伝送できる信号光の波長が示してある。図７の右側には、光通信装置３０が受信する信号光と、波長可変レーザ３３が出力する波長可変光と、光学媒質３５で発生するＦＷＭ光との関係が示してある。図７の右側の関係図は、縦方向は波長を示し、横方向は時間を示す。
図３に示した送信側の光通信装置２０は、例えば、図７の左側に示すＮｏ１６，１８，２２，２６の波長の信号光を、ｃｈ１〜ｃｈ４の信号光として送信するとする。図４に示した受信側の光通信装置３０は、波長多重されたｃｈ１〜ｃｈ４の信号光を受信するとする。
ｘ１１〜ｘ１４は、送信側の光通信装置２０が送信する信号光の波長を示している。すなわち、波長ｘ１１〜ｘ１４は、ｃｈ１〜ｃｈ４の波長を示している。
ｙ１１〜ｙ１４は、波長可変レーザ３３が出力する波長可変光の波長を示している。ａ１１，ｂ１１〜ｂ１４は、光学媒質３５から出力されるＦＷＭ光の波長を示している。
フィルタ３６は、光学媒質３５から出力される所定波長の光を透過する。例えば、フィルタ３６は、波長ａ１１の光を通過させる。従って、ＰＤ３７は、図７の矢印Ａ３１に示す波長ａ１１の光を検出する。
波長可変レーザ３３は、出力する光の波長を可変する。波長可変レーザ３３から出力される光の波長が波長ｙ１１になったとき、光学媒質３５からは、光学媒質３５に入射される波長ｙ１１の波長可変光と、波長ｘ１１の信号光とによって、波長ａ１１，ｂ１１のＦＷＭ光が出力される。光学媒質３５からは、波長ａの光（ＦＷＭ光）が出力されるので、その光はフィルタ３６を通過し、モニタ部５は波長ａ１１の光を検出する。
波長可変レーザ３３は、出力する光の波長を波長ｙ１１からさらに可変する。波長可変レーザ３３から出力される光の波長が波長ｙ１２になったとき、光学媒質３５からは、光学媒質３５に入射される波長ｙ１２の波長可変光と、波長ｘ１２の信号光とによって、波長ａ１１，ｂ１２のＦＷＭ光が出力される。光学媒質３５からは、波長ａ１１のＦＷＭ光が出力されるので、その光はフィルタ３６を通過し、ＰＤ３７は、波長ａ１１の光を検出する。
波長可変レーザ３３は、出力する光の波長を波長ｙ１２からさらに可変する。波長可変レーザ３３から出力される光の波長が波長ｙ１３になったとき、光学媒質３５からは、光学媒質３５に入射される波長ｙ１３の波長可変光と、波長ｘ１３の信号光とによって、波長ａ１１，ｂ１３のＦＷＭ光が出力される。光学媒質３５からは、波長ａ１１のＦＷＭ光が出力されるので、その光はフィルタ３６を通過し、ＰＤ３７は、波長ａ１１の光を検出する。
波長可変レーザ３３は、出力する光の波長を波長ｙ１３からさらに可変する。波長可変レーザ３３から出力される光の波長が波長ｙ１４になったとき、光学媒質３５からは、光学媒質３５に入射される波長ｙ１４の波長可変光と、波長ｘ１４の信号光とによって、波長ａ１１，ｂ１４のＦＷＭ光が出力される。光学媒質３５からは、波長ａ１１のＦＷＭ光が出力されるので、その光はフィルタ３６を通過し、ＰＤ３７は、波長ａ１１の光を検出する。
波長数測定部３８は、例えば、ＰＤ３７で検出された波長ａ１１の光の数によって、送信側の光通信装置２０が送信している信号光の波長数を測定する。例えば、上記例の場合、ＰＤ３７は、４つのＦＷＭ光を検出するので、波長数測定部３８は、送信側の光通信装置２０からは、４波長の信号光が送信されていると測定できる。
測定された波長数は、制御部４０を介してアンプ制御部３９に通知される。アンプ制御部３９は、波長数測定部３８から出力される波長数に基づいてＡＳＥ補正量を算出し、アンプ３１の出力の信号光のパワーが所定値で一定となるようにＡＬＣを行う。
なお、波長可変レーザ３３は、送信され得る信号光のｃｈが分かっている場合、そのｃｈの波長数を検出できる分、出力する光の波長をスイープさせる。例えば、送信側の光通信装置２０からは、図７の左側に示すｃｈ１〜ｃｈ４の信号光が送信され得るとする。この場合、波長可変レーザ３３は、図７に示すＮｏ９からＮｏ１４の波長をスイープすればよい。そして、波長可変レーザ３３の出力する光の波長が、例えば、Ｎｏ１０（ｙ１２）、Ｎｏ１２（ｙ１３）のとき、ＰＤ３７によってＦＷＭ光が検出された場合、波長数測定部３８は、波長数２の信号光が送信されていると測定できる。
また、波長可変レーザ３３は、例えば、Ｎｏ１からＮｏ４０の波長を連続的にスイープして光を出力するようにしてもよい。また、波長可変レーザ３３は、例えば、Ｎｏ１からＮｏ４０のそれぞれの波長を切り替えて光を出力してもよい。半導体集積型の波長可変レーザ３３であれば、例えば、Ｎｏ１からＮｏ４０のそれぞれの波長を数μｓｅｃで切り替えながら光を出力することができる。
波長数測定部３８の波長数測定について説明する。まず、波長数測定部３８が波長数を測定するためのパラメータ例について説明する。
図８は、波長数測定のためのパラメータ例を示した図である。図８において、図４と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
図８に示すように、アンプ３１には、−２０ｄＢｍ／ｃｈの信号光が入力されるとする。アンプ３１は、入力される信号光を増幅し、アンプ３１からは、＋１３．５ｄＢｍ／ｃｈの信号光が出力されるとする。
カプラ３４からは、＋１０ｄＢｍ／ｃｈの信号光が出力されるとする。光学媒質３５からは、−３．６ｄＢｍ／ｃｈの信号光が出力されるとする。なお、光学媒質３５の平均零分散波長、零分散波長標準偏差、および分散スロープは、それぞれ、１５５０ｎｍ、６．２４ｎｍ、および０．０６９５とする。また、光学媒質３５のロス係数、有効断面積、屈折率、および非線形屈折率は、それぞれ、０．１７ｄＢ／ｋｍ、４９μｍ2、１．４５、および３．００×１０-20ｍ2／Ｗとする。
フィルタ３６からは、例えば、光学媒質３５から波長ａのＦＷＭ光が出力された場合、−４．１ｄＢｍの光が出力される。フィルタ３６からは、例えば、光学媒質３５から波長ａのＦＷＭ光が出力されない場合、−２７ｄＢｍの光（ＡＳＥ光）が出力される。
図９は、波長数測定を説明する図である。図９の信号光の欄に示すｃｈ１〜ｃｈ４は、図７に示すｃｈ１〜ｃｈ４に対応する。信号光有無の欄に示す‘有’および‘無’は、各ｃｈの信号光が伝送された場合と伝送されない場合とを示す。
偏波並行の欄は、波長可変レーザ３３から出力される光の偏光状態が、信号光に対し並行である場合の光学媒質３５から出力されるＦＷＭ光のパワーを示している。偏波直交の欄は、波長可変レーザ３３から出力される光の偏光状態が、信号光に対し直交である場合の光学媒質３５から出力されるＦＷＭ光のパワーを示している。なお、偏波並行の欄および偏波直交の欄では、アンプ３１で発生するＡＳＥ光を考慮していない。
偏波並行＋ＡＳＥおよび偏波直交＋ＡＳＥは、アンプ３１のＡＳＥ光を考慮した場合のＦＷＭ光のパワーを示している。すなわち、ＰＤ３７に入力される光のパワーを示している。例えば、送信側の光通信装置２０からｃｈ２の信号光が送信されているとする。波長可変レーザ３３からは、ｃｈ２の信号光に対し、偏光状態が並行の光が出力されているとする。この場合、ＰＤ３７には、−１５．６ｄＢｍの光が入力される。また、送信側の光通信装置２０からｃｈ２の信号光が送信されていない場合には、ＰＤ３７には、−２７．０ｄＢｍの光が入力される。
ｏｎ／ｏｆｆ比の欄には、送信側の光通信装置２０から信号光が送信された場合と、送信されなかった場合の、信号光の比が示してある。なお、ｏｎ／ｏｆｆ比の欄には、偏波直交＋ＡＳＥにおける信号光の比（オン・オフ比の条件の悪い方の比）が示してある。例えば、ｃｈ２の場合、オン時のＰＤ３７に入力される光のパワーは、−１８．３ｄＢｍであり、オフ時のＰＤ３７に入力される光のパワーは、−２７．０ｄＢｍである。従って、ｃｈ２のｏｎ／ｏｆｆ比は、８．７ｄＢである。
判定閾値の欄には、波長数測定部３８が光学媒質３５でＦＷＭ光が発生していると判断する閾値例が示してある。例えば、判定閾値は、図９に示すように、−２０．０ｄＢｍとする。
判定結果の欄は、波長数測定部３８のＦＷＭ光の判定結果が示してある。例えば、ＰＤ３７において、ＦＷＭ光のパワー‘−１８．３ｄＢｍ’が検出されたとする。すなわち、ｃｈ２のＦＷＭ光が検出されたとする。この場合、前記値は、判定閾値−２０ｄＢｍより大きいので、波長数測定部３８は‘オン’（信号光有り）と判定する。
波長数測定部３８は、波長可変レーザ３３が波長を可変する間に、判定閾値−２０．０を超えるＦＷＭ光をカウントすることによって、送信側の光通信装置２０から送信される信号光の波長数をカウントできる。例えば、波長可変レーザ３３は、波長を１５３５．０４（ｙ１１）から１５３８．９８（ｙ１４）に可変するとする。この間に、波長数測定部３８は、判定閾値−２０．０を超えるＦＷＭ光を４つカウントしたとする。この場合、波長数測定部３８は、送信側の光通信装置２０から４つの波長の信号光が送信されていると測定する。
図１０は、波長数を増設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。光通信装置３０のアンプ制御部３９は、信号光の増減中以外はＡＬＣで動作する。アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力をモニタし、レベル目標設定値に対し、アンプ時定数（ｓｅｃ／ｄＢ）に従ってレベル調整を行う。例えば、アンプ３１のレベル目標設定値を＋２ｄＢｍ／ｃｈとする。波長数がｎの場合、アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力が＋２＋１０ｌｏｇ10（ｎ）ｄＢｍ（レベル目標設定値）となるようにＡＬＣを行う。
なお、以下では、送信側の光通信装置２０のＴＲＰＮ２１ａ〜２１ｎの出力には、ＶＯＡ（Variable Optical Attenuator）が配置され、波長の減設は、ＶＯＡの開閉によって行われるとする。従って、信号光の急激なレベルの上昇および低下（数百μｓｅｃ以下）は発生しないとする。
信号光の波長数の増設が発生したとする。例えば、波長数が１から２へ増設されたとする。光通信装置３０は、以下のステップに示す処理を実行する。
［ステップＳ１］波長数測定部３８は、波長数２を測定する。
［ステップＳ２］波長数測定部３８は、測定した波長数２を制御部４０へ通知する。
［ステップＳ３］制御部４０は、ＡＬＣからＡＧＣへの移行を判断する。
［ステップＳ４］制御部４０は、アンプ制御部３９に対し、ＡＧＣへの移行を指示する。
［ステップＳ５］アンプ制御部３９は、アンプ３１に対し、ＡＧＣを行う。
［ステップＳ６］制御部４０は、ステップＳ４のＡＧＣ移行指示の後、ＡＬＣへの移行を判断する。
［ステップＳ７］制御部４０は、アンプ制御部３９に対し、ＡＬＣへの移行を指示する。
［ステップＳ８］アンプ制御部３９は、アンプ３１に対し、ＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部３９は、波長数に応じたＡＳＥ補正量を考慮したＡＬＣのレベル目標設定値を算出して、ＡＬＣを行う。
［ステップＳ９］アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値になったことを制御部４０に通知する。なお、アンプ制御部３９は、以後も、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるようにＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部３９は、ＡＳＥ補正量を考慮する。
図１１は、波長数を増設した場合のアンプの入出力パワーを示した図である。図１１の上図は、アンプ３１の入力パワーを示している。図１１の下図は、アンプ３１の出力パワーを示している。縦軸はアンプ３１の入力および出力のトータルパワーを示し、横軸は時間を示している。
図１１に示す時間０〜時間Ｔ１は、波長数の増設に要する時間を示している。時間Ｔ１は、波長数の増設が完了した時間を示している。
時間Ｔ１から時間Ｔ２は、波長数測定部３８の波長数の測定にかかる時間を示している。時間Ｔ２は、波長数の測定が完了し、ＡＧＣへ移行する時間を示している。例えば、時間Ｔ２は、図１０のステップＳ５において、アンプ制御部３９がＡＧＣを開始した時間を示す。
時間Ｔ２〜Ｔ３は、ＡＬＣのレベル目標設定値の算出に要する時間を示している。また、時間Ｔ２〜Ｔ３は、アンプ制御部３９がＡＧＣを行っている時間を示す。例えば、時間Ｔ２〜Ｔ３は、図１０のステップＳ７において、アンプ制御部３９がＡＬＣの移行指示を受け、ステップＳ８において、ＡＬＣのレベル目標設定値を算出する時間を示す。
時間Ｔ３は、アンプ制御部３９がＡＬＣを開始した時間を示す。時間Ｔ３〜Ｔ４は、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるまでの時間を示す。
時間Ｔ４は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値になった時間を示す。時間Ｔ４は、例えば、図１０のステップＳ９において、アンプ制御部３９が制御部４０に通知する時間に対応する。
図１２は、波長数を減設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。信号光の波長数の減設が発生したとする。例えば、波長数が２から１へ減設されたとする。光通信装置３０は、以下のステップに示す処理を実行する。
［ステップＳ２１］波長数測定部３８は、波長数１を測定する。
［ステップＳ２２］波長数測定部３８は、測定した波長数１を制御部４０へ通知する。
［ステップＳ２３］制御部４０は、ＡＬＣからＡＧＣへの移行を判断する。
［ステップＳ２４］制御部４０は、アンプ制御部３９に対し、ＡＧＣへの移行を指示する。
［ステップＳ２５］アンプ制御部３９は、アンプ３１に対し、ＡＧＣを行う。
［ステップＳ２６］制御部４０は、ステップＳ２４のＡＧＣ移行指示の後、ＡＬＣへの移行を判断する。
［ステップＳ２７］制御部４０は、アンプ制御部３９に対し、ＡＬＣへの移行を指示する。
［ステップＳ２８］アンプ制御部３９は、アンプ３１に対し、ＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部３９は、波長数に応じたＡＳＥ補正量を考慮したＡＬＣのレベル目標設定値を算出して、ＡＬＣを行う。
［ステップＳ２９］アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値になったことを制御部４０に通知する。なお、アンプ制御部３９は、以後も、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるようにＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部３９は、ＡＳＥ補正量を考慮する。
図１３は、波長数を減設した場合のアンプの入出力パワーを示した図である。図１３の上図は、アンプ３１の入力パワーを示している。図１３の下図は、アンプ３１の出力パワーを示している。縦軸はアンプ３１の入力および出力のトータルパワーを示し、横軸は時間を示している。
図１３に示す時間０〜時間Ｔ１は、波長数の減設に要する時間を示している。時間Ｔ１は、波長数の減設が完了した時間を示している。
時間Ｔ１から時間Ｔ２は、波長数測定部３８の波長数の測定にかかる時間を示している。時間Ｔ２は、波長数の測定が完了し、ＡＧＣへ移行する時間を示している。例えば、時間Ｔ２は、図１２のステップＳ２５において、アンプ制御部３９がＡＧＣを開始した時間を示す。
時間Ｔ２〜Ｔ３は、ＡＬＣのレベル目標設定値の算出に要する時間を示している。また、時間Ｔ２〜Ｔ３は、アンプ制御部３９がＡＧＣを行っている時間を示す。例えば、時間Ｔ２〜Ｔ３は、図１２のステップＳ２７において、アンプ制御部３９がＡＬＣの移行指示を受け、ステップＳ２８において、ＡＬＣのレベル目標設定値を算出する時間を示す。
時間Ｔ３は、アンプ制御部３９がＡＬＣを開始した時間を示す。時間Ｔ３〜Ｔ４は、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるまでの時間を示す。
時間Ｔ４は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値になった時間を示す。時間Ｔ４は、例えば、図１２のステップＳ２９において、アンプ制御部３９が制御部４０に通知する時間に対応する。
このように、光通信装置３０は、ＦＷＭ光を発生する光学媒質３５に、伝送路から受信した光と波長可変光とを入射し、光学媒質３５から出力される所定波長のＦＷＭ光をモニタする。そして、光通信装置３０は、ＦＷＭ光のモニタ結果に基づいて、伝送路で伝送された信号光の波長数を測定するようにした、
これにより、光通信装置３０は、送信側の光通信装置２０から波長数情報を通知されなくても、受信する信号光の波長数を知ることができ、例えば、ＡＬＣやＡＳＥ補正を行うことができる。すなわち、送信側の光通信装置２０は、例えば、ＯＳＣなどの波長数情報を送信する装置を具備しなくて済み、光伝送システムのコストを低減することができる。
なお、上記では、送信側と受信側の光通信装置を別々に説明したが、１台の光通信装置は、信号光を送受信することもできる。例えば、図４に示す光通信装置３０は、図３に示すＴＲＰＮ２１ａ〜２１ｎおよび合波器２２を有していてもよい。
また、光通信装置３０は、伝送路を伝搬している信号光の波長を測定することもできる。例えば、波長数測定部３８は、所定波長のＦＷＭ光の有無と、波長可変レーザ３３が出力している光の波長とに基づいて、信号光の波長を測定することができる。例えば、図７に示す波長ａ１１の光がＰＤ３７で検出されたとする。このとき、波長可変レーザ３３から、波長ｙ１２の光が出力されていたとする。この場合、波長数測定部３８は、波長ｘ１２の信号光が伝送路を伝搬していると測定することができる。
また、光通信装置３０は、測定した信号光の波長数に基づいてＡＳＥ補正を行い、伝送性能の劣化を抑制することができる。例えば、上記したように、伝送される信号光の波長数が少数波の場合、信号光の劣化が生じやすいが、光通信装置３０は、測定した信号光の波長数に基づいて、ＡＳＥ補正を行うことができるので、信号光の劣化を抑制できる。
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第２の実施の形態では、波長数測定部３８は、測定した波長数を制御部４０に通知した。第３の実施の形態では、アンプ制御部３９に通知する。
図１４は、第３の実施の形態に係る受信側の光通信装置のブロック図である。図１４において、図４と同じものには同じ符号が付してある。図１４では、波長数測定部３８で測定された波長数は、アンプ制御部５１に出力される。アンプ制御部５１は、波長数測定部３８から出力される波長数に基づいて、ＡＬＣおよびＡＧＣを行う。
図１５は、波長数を増設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。信号光の波長数の増設が発生したとする。例えば、波長数が１から２へ増設されたとする。光通信装置３０は、以下のステップに示す処理を実行する。
［ステップＳ４１］波長数測定部３８は、波長数２を測定する。
［ステップＳ４２］波長数測定部３８は、測定した波長数２をアンプ制御部５１へ通知する。
［ステップＳ４３］アンプ制御部５１は、ＡＬＣからＡＧＣへの移行を判断する。
［ステップＳ４４］アンプ制御部５１は、アンプ３１に対し、ＡＧＣを行う。
［ステップＳ４５］アンプ制御部５１は、ＡＧＣからＡＬＣへの移行を判断する。
［ステップＳ４６］アンプ制御部５１は、アンプ３１に対し、ＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部５１は、波長数に応じたＡＳＥ補正量を考慮したＡＬＣのレベル目標設定値を算出して、ＡＬＣを行う。
以後、アンプ制御部５１は、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるようにＡＬＣを行う。すなわち、アンプ制御部５１は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値からずれると、アンプ３１の出力がレベル目標設定値となるようにＡＬＣを行う。なお、波長数が減設した場合も、光通信装置３０は、図１５に示すシーケンスと同様の処理を行い、その説明を省略する。
このように、波長数測定部３８は、測定した波長数をアンプ制御部５１に通知するようにした。この場合でも、光通信装置３０は、送信側の光通信装置２０から波長数情報を通知されなくても、受信する信号光の波長数を知ることができ、例えば、ＡＬＣやＡＳＥ補正を行うことができる。すなわち、送信側の光通信装置２０は、例えば、ＯＳＣなどの波長数情報を送信する装置を具備しなくて済み、光伝送システムのコストを低減することができる。
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第２の実施の形態では、アンプ制御部３９は、波長数の増減設にともない、ＡＧＣへ移行した。第４の実施の形態では、ＡＧＣに移行しないで、ＡＬＣのレベル目標設定を行う。第４の実施の形態に係る光通信装置は、図４と同様であり、そのブロック図の説明を省略する。だたし、第４の実施の形態に係る制御部４０およびアンプ制御部３９は、ＡＧＣへの移行処理を行わない。
図１６は、第４の実施の形態に係る波長数を増設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。信号光の波長数の増設が発生したとする。例えば、波長数が１から２へ増設されたとする。光通信装置３０は、以下のステップに示す処理を実行する。
［ステップＳ５１］波長数測定部３８は、波長数２を測定する。
［ステップＳ５２］波長数測定部３８は、測定した波長数２を制御部４０へ通知する。
［ステップＳ５３］制御部４０は、波長数測定部３８から通知された波長数をアンプ制御部３９に通知する。
［ステップＳ５４］アンプ制御部３９は、アンプ３１に対し、新たな波長数におけるＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部３９は、波長数に応じたＡＳＥ補正量を考慮したＡＬＣのレベル目標設定値を算出して、ＡＬＣを行う。
［ステップＳ５５］アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値になったことを制御部４０に通知する。なお、アンプ制御部３９は、以後も、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるようにＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部３９は、ＡＳＥ補正量を考慮する。
図１７は、波長数を増設した場合のアンプの入出力パワーを示した図である。図１７の上図は、アンプ３１の入力パワーを示している。図１７の下図は、アンプ３１の出力パワーを示している。縦軸はアンプ３１の入力および出力のトータルパワーを示し、横軸は時間を示している。
図１７に示す時間０〜時間Ｔ１は、波長数の増設に要する時間を示している。時間Ｔ１は、波長数の増設が完了した時間を示している。
時間Ｔ１から時間Ｔ２は、波長数測定部３８の波長数の測定にかかる時間を示している。時間Ｔ２は、波長数の測定が完了し、レベル目標設定値の算出を開始する時間を示している。
時間Ｔ２〜Ｔ３は、ＡＬＣのレベル目標設定値の算出に要する時間を示している。例えば、時間Ｔ２〜Ｔ３は、図１６のステップＳ５４において、アンプ制御部３９がレベル目標設定値を算出する時間を示す。
時間Ｔ３は、アンプ制御部３９がＡＬＣを開始する時間を示す。時間Ｔ３〜Ｔ４は、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるまでの時間を示す。
時間Ｔ４は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値になった時間を示す。時間Ｔ４は、例えば、図１６のステップＳ５５において、アンプ制御部３９が制御部４０に通知する時間に対応する。
なお、光通信装置３０の動作は、ＡＧＣを行わないので動作はシンプルになる。一方、光通信装置３０は、ＡＧＣ動作していた時間もＡＬＣで動作し続けるので、レベル目標設定値更新後に、その値になるまでの時間が、ＡＧＣ動作していた場合よりも長くなる。例えば、図１７に示す時間Ｔ３〜Ｔ４の時間は、図１１に示す時間Ｔ３〜Ｔ４より長くなる。
図１８は、波長数を減設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。信号光の波長数の減設が発生したとする。例えば、波長数が２から１へ減設されたとする。光通信装置３０は、以下のステップに示す処理を実行する。
［ステップＳ６１］波長数測定部３８は、波長数１を測定する。
［ステップＳ６２］波長数測定部３８は、測定した波長数１を制御部４０へ通知する。
［ステップＳ６３］制御部４０は、波長数測定部３８から通知された波長数をアンプ制御部３９に通知する。
［ステップＳ６４］アンプ制御部３９は、アンプ３１に対し、新たな波長数におけるＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部３９は、波長数に応じたＡＳＥ補正量を考慮したＡＬＣのレベル目標設定値を算出して、ＡＬＣを行う。
［ステップＳ６５］アンプ制御部３９は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値になったことを制御部４０に通知する。なお、アンプ制御部３９は、以後も、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるようにＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部３９は、ＡＳＥ補正量を考慮する。
図１９は、波長数を減設した場合のアンプの入出力パワーを示した図である。図１９の上図は、アンプ３１の入力パワーを示している。図１９の下図は、アンプ３１の出力パワーを示している。縦軸はアンプ３１の入力および出力のトータルパワーを示し、横軸は時間を示している。
図１９に示す時間０〜時間Ｔ１は、波長数の減設に要する時間を示している。時間Ｔ１は、波長数の減設が完了した時間を示している。
時間Ｔ１から時間Ｔ２は、波長数測定部３８の波長数の測定にかかる時間を示している。時間Ｔ２は、波長数の測定が完了し、レベル目標設定値の算出を開始する時間を示している。
時間Ｔ２〜Ｔ３は、ＡＬＣのレベル目標設定値の算出に要する時間を示している。例えば、時間Ｔ２〜Ｔ３は、図１８のステップＳ６４において、アンプ制御部３９がレベル目標設定値を算出する時間を示す。
時間Ｔ３は、アンプ制御部３９がＡＬＣを開始する時間を示す。時間Ｔ３〜Ｔ４は、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるまでの時間を示す。
時間Ｔ４は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値になった時間を示す。時間Ｔ４は、例えば、図１８のステップＳ６５において、アンプ制御部３９が制御部４０に通知する時間に対応する。
なお、光通信装置３０の動作は、ＡＧＣを行わないので動作はシンプルになる。一方、光通信装置３０は、ＡＧＣ動作していた時間もＡＬＣで動作し続けるので、レベル目標設定値更新後に、その値になるまでの時間が、ＡＧＣ動作していた場合よりも長くなる。例えば、図１９に示す時間Ｔ３〜Ｔ４の時間は、図１３に示す時間Ｔ３〜Ｔ４より長くなる。
このように、光通信装置３０は、ＡＧＣを省略した場合でも、受信する信号光の波長数を知ることができ、例えば、ＡＬＣやＡＳＥ補正を行うことができる。すなわち、送信側の光通信装置２０は、例えば、ＯＳＣなどの波長数情報を送信する装置を具備しなくて済み、光伝送システムのコストを低減することができる。
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第４の実施の形態では、波長数測定部３８は、測定した波長数を制御部４０に通知した。第５の実施の形態では、波長数をアンプ制御部３９に通知する。第５の実施の形態に係る光通信装置は、図１４と同様であり、そのブロックの説明を省略する。ただし、第５の実施の形態に係る光通信装置３０は、ＡＧＣを行わない。
図２０は、第５の実施の形態に係る波長数を増設した場合の光通信装置の動作シーケンスを示した図である。信号光の波長数の増設が発生したとする。例えば、波長数が１から２へ増設されたとする。光通信装置３０は、以下のステップに示す処理を実行する。
［ステップＳ７１］波長数測定部３８は、波長数２を測定する。
［ステップＳ７２］波長数測定部３８は、測定した波長数２をアンプ制御部５１へ通知する。
［ステップＳ７３］アンプ制御部５１は、アンプ３１に対し、新たな波長数におけるＡＬＣを行う。このとき、アンプ制御部５１は、波長数に応じたＡＳＥ補正量を考慮したＡＬＣのレベル目標設定値を算出して、ＡＬＣを行う。
以後、アンプ制御部５１は、アンプ３１の出力がレベル目標設定値になるようにＡＬＣを行う。すなわち、アンプ制御部５１は、アンプ３１の出力が、レベル目標設定値からずれると、アンプ３１の出力がレベル目標設定値となるようにＡＬＣを行う。なお、波長数が減設した場合も、光通信装置３０は、図２０に示すシーケンスと同様の処理を行い、その説明を省略する。
このように、光通信装置は、ＡＧＣを省略し、波長数をアンプ制御部５１に通知する場合でも、受信する信号光の波長数を知ることができ、例えば、ＡＬＣやＡＳＥ補正を行うことができる。すなわち、送信側の光通信装置２０は、例えば、ＯＳＣなどの波長数情報を送信する装置を具備しなくて済み、光伝送システムのコストを低減することができる。
［第６の実施の形態］
次に、第６の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第２の実施の形態では、アンプ（プリアンプ）３１の後段にカプラ３２を設け、伝送路から受信した光を分岐し、信号光の波長数を測定するようにした。第６の実施の形態では、プリアンプの前段で伝送路から受信した光を分岐し、信号光の波長数を測定するようにする。
図２１は、第６の実施の形態に係る受信側の光通信装置のブロック図である。図２１において、図４と同じものには同じ符号が付してある。
図２１の光通信装置３０は、アンプ３１の前段に、カプラ３２，３４、波長可変レーザ３３、光学媒質３５、フィルタ３６、ＰＤ３７、波長数測定部３８、アンプ制御部３９、および制御部４０が設けられている。また、光通信装置３０は、カプラ３２で分岐された光を増幅してカプラ３４に出力するアンプ６１が設けられている。アンプ６１は、光学媒質３５で十分なＦＷＭ光が発生するように、カプラ３２で分岐された光を増幅する。
なお、カプラ３２，３４、波長可変レーザ３３、光学媒質３５、フィルタ３６、ＰＤ３７、波長数測定部３８、アンプ制御部３９、および制御部４０の動作は、図４で説明した光通信装置と同様であり、その説明を省略する。
このように、光通信装置３０は、アンプ３１の前段で分岐した光から波長数を求めることもできる。なお、第６の実施の形態に係る光通信装置３０にも、第３の実施の形態〜第５の実施の形態で説明した動作を行わせることができる。
［第７の実施の形態］
次に、第７の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。送信側の光通信装置と受信側の光通信装置との間には、例えば、伝送路で減衰する信号光を増幅する光中継装置が設けられる場合がある。このとき、送信側の光通信装置が、波長数情報を送信する装置を具備しなくて済むよう、光中継装置も上記で説明した受信側の光通信装置と同様の波長数を測定する装置を具備する。
図２２は、第７の実施の形態に係る光中継装置のブロック図である。光中継装置７０は、図４で説明した光通信装置３０と同様のブロックを有している。ただし、光中継装置７０は、光通信装置３０に対し、分波器４１およびＴＲＰＮ４２ａ〜４２ｎを有していない。すなわち、光中継装置７０は、受信した信号光をアンプ３１で増幅し、伝送路に出力する。なお、光中継装置７０は、送信側の光通信装置２０と受信側の光通信装置３０との間に、複数カスケード接続されていてもよい。
図２２に示すブロックは、図４で説明したブロックと同様の動作をする。すなわち、光中継装置７０は、送信側の光通信装置から波長数情報を通知されなくても、受信する信号光の波長数を知ることができ、例えば、ＡＬＣやＡＳＥ補正を行うことができる。これにより、送信側の光通信装置は、波長数情報を送信する装置を具備しなくて済み、光伝送システムのコストを低減することができる。
なお、光中継装置７０にも、第３の実施の形態〜第５の実施の形態で説明した動作を行わせることができる。また、第６の実施の形態と同様に、アンプ３１の前段にカプラ３２を設けるようにしてもよい。
［第８の実施の形態］
次に、第８の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第８の実施の形態では、受信した光を可変フィルタでスイープしながら各波長のパワーを検出し、信号光の波長数を測定する。
図２３は、第８の実施の形態に係る光通信装置のブロック図である。図２３において、図４と同じものには同じ符号が付してあり、その説明を省略する。
図２３に示す光通信装置８０は、図４に示す光通信装置３０に対し、波長可変レーザ３３、カプラ３４、および光学媒質３５を有していない。また、図２３に示す光通信装置８０は、図４に示す光通信装置３０に対し、可変フィルタ８１を有している。
可変フィルタ８１は、カプラ３２で分岐された光の透過帯域を可変できるフィルタである。従って、伝送路から受信した信号光の波長と、可変フィルタ８１の透過帯域とが重なれば、ＰＤ３７で光が検出される。すなわち、波長数測定部３８は、送信側の光通信装置２０から送信される信号光の波長数を測定できる。
可変フィルタ８１の透過帯域をスイープする時間は、波長可変レーザ３３の波長可変光より時間がかかる。例えば、干渉薄膜型の可変フィルタ８１では、８０ｎｍ／３５ｓｅｃかかり、回折格子型の可変フィルタ８１では、４０ｎｍ／ｓｅｃかかる。これに対し、波長可変レーザ３３は、例えば、上記したように数μｓｅｃで波長を変えることができる。
このように、光通信装置３０は、可変フィルタ８１を用いた光通信装置８０より速く波長数を測定することができる。図２２で説明した光中継装置７０についても同様である。
１ 分波器
２ 光源
３ 合波器
４ 光学媒質
５ モニタ部
６ 波長数測定部

Claims (6)

  1. 出力する光の波長が可変な光源と、
    前記光源の波長を制御する波長制御部と、
    伝送路から受信した信号光に前記光源から出力される光を合波する合波器と、
    前記合波器から出力される光が入力され、四光波混合光を発生する光学媒質と、
    伝送路から受信した第１の信号光波長を持つ信号光と、前記光源から出力された、前記第１の信号光波長と異なる第１の波長を持つ光との合波光が、前記光学媒質に入力された際に、前記光学媒質から出力される、前記第１の波長と異なる波長の前記四光波混合光をモニタするモニタ部と、
    前記モニタ部のモニタ結果に基づいて前記伝送路で伝送されている信号光の波長数を測定する波長数測定部と、
    を有することを特徴とする光通信装置。
  2. 前記波長数測定部の測定した波長数に基づいて、前記信号光の自動レベル制御の際の自然放出光の補正を行う自動レベル制御部をさらに有することを特徴とする請求項１記載の光通信装置。
  3. 出力する光の波長が可変な光源と、
    伝送路から受信した信号光に前記光源から出力される光を合波する合波器と、
    前記合波器から出力される光が入力され、四光波混合光を発生する光学媒質と、
    伝送路から受信した第１の信号光波長を持つ信号光と、前記光源から出力された、前記第１の信号光波長と異なる第１の波長を持つ光との合波光が、前記光学媒質に入力された際に、前記光学媒質から出力される、前記第１の波長と異なる波長の前記四光波混合光をモニタするモニタ部と、
    前記モニタ部のモニタ結果に基づいて前記伝送路で伝送されている信号光の波長数を測定する波長数測定部と、
    を有することを特徴とする波長数測定装置。
  4. 出力する光の波長が可変な光源と、
    前記光源の波長を制御する波長制御部と、
    伝送路から受信した信号光に前記光源から出力される光を合波する合波器と、
    前記合波器から出力される光が入力され、四光波混合光を発生する光学媒質と、
    伝送路から受信した第１の信号光波長を持つ信号光と、前記光源から出力された、前記第１の信号光波長と異なる第１の波長を持つ光との合波光が、前記光学媒質に入力された際に、前記光学媒質から出力される、前記第１の波長と異なる波長の前記四光波混合光をモニタするモニタ部と、
    前記モニタ部のモニタ結果に基づいて前記伝送路で伝送されている信号光の波長数を測定する波長数測定部と、
    を有することを特徴とする光中継装置。
  5. 伝送路から受信した信号光に光源から出力される光を合波し、
    前記合波された光を四光波混合光を発生する光学媒質に入射し、
    伝送路から受信した第１の信号光波長を持つ信号光と、前記光源から出力された、前記第１の信号光波長と異なる第１の波長を持つ光との合波光が、前記光学媒質に入力された際に、前記光学媒質から出力される、前記第１の波長と異なる波長の前記四光波混合光をモニタし、
    モニタ結果に基づいて前記伝送路で伝送されている信号光の波長数を測定する、
    ことを特徴とする波長数測定方法。
  6. 前記モニタ部は、伝送路から受信した前記第１の信号光波長を持つ信号光と、前記光源から出力された、前記第１の信号光波長より短波長側の前記第１の波長を持つ光との合波光が、前記光学媒質に入力された際に、前記光学媒質から出力される、前記第１の波長より短波長側の波長の前記四光波混合光をモニタすることを特徴とする請求項１記載の光通信装置。
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