JP7063329B2 - 光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システム - Google Patents
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Description
本発明は、光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムに関し、特に波長分割多重化（ＷＤＭ）通信方式に用いて好適な光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムに関する。
波長分割多重化（ＷＤＭ）通信方式の光伝送システムは、一つの光ファイバを使用して多波長の光信号を伝送することにより、伝送効率を高めることができる。増加するデータ量により波長分割多重化通信システムの伝送帯域幅の拡張が要求され、Ｃバンド（Ｃ－ｂａｎｄ：Conventional band）とＬバンド（Ｌ－ｂａｎｄ：Long band）を同時に利用する広帯域伝送システムが用いられる。一般的にＣバンドは１５２５ｎｍ～１５７０ｎｍ間の帯域幅を有し、Ｌバンドは１５７０ｎｍ～１６１０ｎｍ間の帯域幅を有する。ＣバンドとＬバンドを同時に利用する広帯域伝送システムでは、Ｃ＋Ｌバンド中継器が用いられる。Ｃ＋Ｌバンド中継器では、エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ：Erbium Doped Fiber）を用いて光増幅する方式が広く普及している。
特許文献１はエルビウム添加光ファイバ増幅器に関するものであり、利得向上のために、光ファイバ増幅部の増幅過程中に発生するＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）のＣバンドを光ファイバ増幅部に再入射させることが提案されている。
海底ケーブルシステムのような多数の中継器を有する光伝送システムにおいては、敷設初期状態から２５年以上の長期間の運用が求められており、ケーブル修理による多大なロスの蓄積量及びそれに起因する利得傾斜や利得偏差の克服が重要な課題である。
本発明の目的は、光ファイバ増幅部の利得傾斜や利得偏差の補正或いは制御が可能な、光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムを提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係る光中継器は、第１の伝送路ファイバと第２の伝送路ファイバとの間に挿入されるＣ＋Ｌバンド中継器であって、
第１の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部と、
第２の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部と、
上記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を上記第２光ファイバ増幅部に挿入する、或いは上記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を上記第１光ファイバ増幅部に挿入する挿入手段と、を含む。
第１の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部と、
第２の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部と、
上記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を上記第２光ファイバ増幅部に挿入する、或いは上記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を上記第１光ファイバ増幅部に挿入する挿入手段と、を含む。
本発明に係る光中継器の制御方法は、第１の伝送路ファイバと第２の伝送路ファイバとの間に挿入されるＣ＋Ｌバンド中継器の制御方法であって、
光中継器は、第１の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部と、第２の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部と、を含み、
上記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を上記第２光ファイバ増幅部に挿入する、或いは上記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を上記第１光ファイバ増幅部に挿入する。
光中継器は、第１の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部と、第２の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部と、を含み、
上記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を上記第２光ファイバ増幅部に挿入する、或いは上記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を上記第１光ファイバ増幅部に挿入する。
本発明は、光中継器の光ファイバ増幅部の利得傾斜や利得偏差の補正或いは制御ができる。
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。具体的な実施形態について説明する前に、本発明の上位概念の実施形態による光中継器について、説明する。
図９は、本発明の上位概念による実施形態の光中継器を説明するためのブロック図である。図９の光中継器は、図示しない第１の伝送路ファイバと第２の伝送路ファイバとの間に挿入されるＣ＋Ｌバンド中継器である。図９の光中継器は、第１の線路５１に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部５３を含む。第１光ファイバ増幅部５３は、Ｃバンド専用の増幅器であるか、或いはＬバンド専用の増幅器である。さらに図９の光中継器は、第２の線路５２に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部５４を含む。第２光ファイバ増幅部５４は、Ｃバンド専用の増幅器であるか、或いはＬバンド専用の増幅器である。
さらに図９の光中継器は、第１光ファイバ増幅部５３から出力される一部もしくは全ての波長の光を第２光ファイバ増幅部５４に挿入する、或いは第２光ファイバ増幅部５４から出力される一部もしくは全ての波長の光を第１光ファイバ増幅部５３に挿入する挿入手段５５を含む。
挿入手段５５は、第１光ファイバ増幅部５３から出力される一部もしくは全ての波長の光を第２光ファイバ増幅部５４にダミー光として挿入する。或いは挿入手段５５は、第２光ファイバ増幅部５４から出力される一部もしくは全ての波長の光を第１光ファイバ増幅部５３にダミー光として挿入する。
例えば、Ｌバンドに近いＣバンド波長の光が、Ｌバンドを増幅する光ファイバ増幅部に入力された場合には、Ｌバンドを増幅する光ファイバ増幅部はＬバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で増幅される。
また、Ｃバンドに近いＬバンド波長の光が、Ｃバンドを増幅する光ファイバ増幅部に入力された場合には、Ｃバンドを増幅する光ファイバ増幅部はＣバンド長波側波長の光パワーが伸長された状態で増幅される。
これにより、Ｃ＋Ｌバンド中継器が内蔵するＬバンドを増幅する光ファイバ増幅部やＣバンドを増幅する光ファイバ増幅部に発生した、利得傾斜や利得偏差を補正することができる。以下、具体的な実施形態について図面を参照しながらより詳細に説明する。
以下の具体的な実施形態では、光信号を増幅する光増幅媒体として、希土類元素の蛍光物質を添加した光増幅媒体を用いること、その一例として希土類添加光ファイバ増幅器を用いるものとして説明する。また具体的な実施形態では、希土類添加光ファイバ増幅器の一例としてエルビウムドープファイバ増幅器を用いることとして、説明する。エルビウムドープファイバ増幅器を以下では、ＥＤＦＡと略称することとする。
〔第１実施形態〕
初めに、本発明の第１実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図１は、本発明の第１実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。
初めに、本発明の第１実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図１は、本発明の第１実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。
（構成の説明）
図１の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ａが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ａに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図１の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ａが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ａに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａは、Ｃ／Ｌスプリッタ４、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ２、第２光ファイバ増幅部の一例としてのＬバンドＥＤＦＡ３、Ｃ／Ｌカプラ５、信号検出部１０を含む。
Ｃ／Ｌスプリッタ４は、入力ＷＤＭ信号をＣバンド／Ｌバンドに波長分離する。ＣバンドＥＤＦＡ２は、Ｃバンドの主信号を増幅する。ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンドの主信号を増幅する。Ｃ／Ｌカプラ５は、ＣバンドＥＤＦＡ２で増幅されたＣバンド信号と、ＬバンドＥＤＦＡ３で増幅されたＬバンド信号を波長多重する。信号検出部１０は外部からの制御入力に応じて制御信号を出力する。
さらに図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａは、ＣバンドＥＤＦＡ２から出力される一部もしくは全ての波長の光をＬバンドＥＤＦＡ３に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、バンドパスフィルタ８（ＢＰＦ８）、光カプラ６及び光カプラ７を含む。
光カプラ６は、ＣバンドＥＤＦＡ２が出力する光を強度分岐する。光ブロッカ９は入力される制御信号に応じて、光カプラ６からのＣバンド信号を透過或いは遮断する。本実施形態の場合、光ブロッカ９への制御信号は、外部からの制御入力を受けた信号検出部１０が出力する。バンドパスフィルタ８（ＢＰＦ８）は、光ブロッカ９の出力信号のＣバンド波長の光の一部を透過させる。光カプラ７は、ＢＰＦ８の出力信号のＣバンド波長の光を、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力へ合波する。なお図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａにおいて、光ブロッカ９とＢＰＦ８の配置順序は逆としてもよい。
（動作の説明）
図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ａに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ａに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
入力されたＣ＋Ｌバンド信号は、Ｃ／Ｌスプリッタ４にて、それぞれのバンドに波長分岐される。Ｃ／Ｌスプリッタ４で分岐されたＣバンド信号はＣバンドＥＤＦＡ２にて光増幅された後、光カプラ６にて強度分岐され、その片方がＣ／Ｌカプラ５に入力される。Ｃ／Ｌスプリッタ４で分岐されたＬバンド信号は光カプラ７を透過し、ＬバンドＥＤＦＡ３にて増幅され、Ｃ／Ｌカプラ５に入力される。Ｃ／Ｌカプラ５は、増幅されたＣバンド波長の光、Ｌバンド波長の光を合波し、伝送路ファイバに出力する。
本実施形態の光カプラ６から光カプラ７の間には、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路があり、光ブロッカ９及びＢＰＦ８は当経路中に配置される。通常状態では、光ブロッカ９は遮断されており、信号検出部１０からの制御入力があった場合のみ、Ｃバンド信号をＬバンド経路に透過させる。
図２Ａは、通常状態のＣ＋Ｌバンド伝送システムの伝送される信号光の波長と光パワーとの関係を示すグラフである。図２Ｂは、長期運用状態の場合の、Ｃ＋Ｌバンド伝送システムの伝送される信号光の波長と光パワーとの関係を示すグラフである。通常、Ｃ＋Ｌバンド伝送システムにて伝送される信号光は、図２Ａのように各波長の光レベルが一定の状態となっている。しかしながら長期運用を重ね、伝送システム全体で伝送路ファイバの修理などによるロスが蓄積すると、図２Ｂに示すように、Ｃバンド、Ｌバンドともに短波上がりの利得傾斜が発生する。特に、両バンドの短波側波長の偏差は大きく、チャネルパワーの増加により、非線形光学効果による信号品質の劣化を引き起こしやすい。
一般に光アンプ（ＥＤＦＡ）の利得は波長依存性をもつため、利得によって短波長側が持ち上がったり、長波長側が持ち上がったりする。伝送システムや中継器の設置当初では、光アンプ（ＥＤＦＡ）は帯域が平坦になる利得に調整されているが（図２Ａ）、上記事情で伝送路のロスが増加した場合、このロスを補うように光アンプ（ＥＤＦＡ）の利得が増加する。このロスを補うような光アンプ（ＥＤＦＡ）の利得増加のため、帯域が平坦になる利得からずれて、図２Ｂのような利得傾斜を持つようになる。
図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａでは、上記のような利得傾斜や利得偏差が発生した際には、信号検出部１０は、外部からの制御入力にて光ブロッカ９を開放させて、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力へ至るＬバンド経路に光を透過させる。光ブロッカ９を透過した光は、図２ＣのようにＢＰＦ８にて一部の波長の光、本実施形態ではＬバンドに近い波長の光のみ抽出され、光カプラ７でＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波される。この場合、Ｌバンドに近いＣバンド波長がＬバンドＥＤＦＡ３に入力されることにより、図２Ｃのように、Ｌバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で増幅される。
（効果の説明）
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａでは、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路を経由して、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光のＬバンドに近い波長の光のみを、光カプラ７でＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波している。これにより、ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で光信号を増幅することになる。ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）偏差を抑制することができる。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａでは、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路を経由して、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光のＬバンドに近い波長の光のみを、光カプラ７でＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波している。これにより、ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で光信号を増幅することになる。ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）偏差を抑制することができる。
通常、Ｃ／Ｌカプラ５は、Ｃバンド、Ｌバンドのそれぞれの入力ポートから入力される波長ではない波長の光を遮断する特性とする。例えば、Ｃ／Ｌカプラ５のＣバンドの入力ポートから入力される光信号に対してはＬバンドの波長の光を遮断し、Ｌバンドの入力ポートから入力される光信号に対してはＣバンドの波長の光を遮断する特性としている。これにより、利得偏差、傾斜調整用途としてＬバンドＥＤＦＡ３に入力されたＣバンド波長は、Ｃ／Ｌカプラ５にて遮断され、Ｃバンド波長の光の再結合によるクロストーク劣化は抑圧されるメリットがある。また、Ｃバンド波長の光をＣバンドＥＤＦＡ２の出力端から、ＬバンドＥＤＦＡ３に入射する分岐経路としていることから、レベルバランス上、Ｃ側経路の光カプラ６の主経路のロスは少なくできるメリットもある。
なお、上述した実施形態では、図２Ｃに示されるような、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光のＬバンドに近い波長の光のみを、光カプラ７でＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波し、ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で光信号を増幅することとして説明したが、本発明の実施形態による利得傾斜や利得偏差の補正や制御はこれに限られない。本実施形態においては利得偏差の補正に貢献するのは、Ｃバンドのうち、Ｌバンドよりの波長帯域ではあるが、Ｃバンドの全ての波長帯域をＬバンドＥＤＦＡ３に挿入するように構成してもよい。
また、制御用Ｃバンド光として挿入する光強度、波長範囲またはその組合せにて、ＬバンドＥＤＦＡのＬバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）の増減を制御し、Ｃ、Ｌバンドの主信号品質のバランスを取るなどしてもよい。
ＢＰＦ８は、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光のＬバンドに近い波長の光のみを透過するのではなく、Ｃバンド全体を通すような広範囲の波長の光を透過するものとしてもよい。この透過するＣバンド波長の光のバンド幅、波長配置位置、レベルの設定にて、図２ＤのようにＬバンド波長の光の利得傾斜を制御する動作としてもよい。例えば、ＣバンドＥＤＦＡ２から出力されＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波される光の波長範囲の増減や光パワーの増減によって、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力の利得傾斜の補償が可能である。図２Ｄに矢印で示す制御用Ｃバンド光の制御によって、図２Ｄの矢印に示すような、ＬバンドＥＤＦＡの出力の利得傾斜の補償が可能となる。また、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力の利得傾斜や利得偏差の補正の目的でＣバンド全体を補正光とする場合は、ＢＰＦ８を不要とする構成としてもよい。
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図３は、本発明の第２実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は、第１実施形態とは逆に、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光をＣバンドＥＤＦＡ２に入力させる経路を経由して、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光をＣバンドＥＤＦＡ２の入力に合波するものである。第１実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
次に、本発明の第２実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図３は、本発明の第２実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は、第１実施形態とは逆に、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光をＣバンドＥＤＦＡ２に入力させる経路を経由して、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光をＣバンドＥＤＦＡ２の入力に合波するものである。第１実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
（構成の説明）
図３の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂが挿入されたものを示す。第１実施形態と同様に、伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図３の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂが挿入されたものを示す。第１実施形態と同様に、伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図３のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂは第１実施形態と同様に、Ｃ／Ｌスプリッタ４、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ２、第２光ファイバ増幅部の一例としてのＬバンドＥＤＦＡ３、Ｃ／Ｌカプラ５、信号検出部１０を含む。
さらに図３のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂは、ＬバンドＥＤＦＡ３から出力される一部もしくは全ての波長の光をＣバンドＥＤＦＡ２に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、バンドパスフィルタ８（ＢＰＦ８）、光カプラ３０６及び光カプラ３０７を含む。
光カプラ３０７は、ＬバンドＥＤＦＡ３が出力する光を強度分岐する。光ブロッカ９は入力される制御信号に応じて、光カプラ３０７からのＬバンド信号を透過或いは遮断する。本実施形態の場合、光ブロッカ９への制御信号は第１実施形態と同様に、外部からの制御入力を受けた信号検出部１０が出力する。バンドパスフィルタ８（ＢＰＦ８）は、光ブロッカ９の出力信号のＬバンド波長の光の一部を透過させる。光カプラ３０６は、ＢＰＦ８の出力信号のＬバンド波長の光を、ＣバンドＥＤＦＡ２の入力へ合波する。なお図３のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂにおいて、光ブロッカ９とＢＰＦ８の配置順序は逆としてもよい。
（動作の説明）
図３のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図３のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
入力されたＣ＋Ｌバンド信号は、Ｃ／Ｌスプリッタ４にて、それぞれのバンドに波長分岐される。Ｃ／Ｌスプリッタ４で分岐されたＬバンド信号はＬバンドＥＤＦＡ３にて光増幅された後、光カプラ３０７にて強度分岐され、その片方がＣ／Ｌカプラ５に入力される。Ｃ／Ｌスプリッタ４で分岐されたＣバンド信号は光カプラ３０６を透過し、ＣバンドＥＤＦＡ２にて増幅され、Ｃ／Ｌカプラ５に入力される。Ｃ／Ｌカプラ５は、増幅されたＣバンド波長の光、Ｌバンド波長の光を合波し、伝送路ファイバに出力する。
本実施形態の光カプラ３０７から光カプラ３０６の間には、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光をＣバンドＥＤＦＡ２に入力させる経路があり、光ブロッカ９及びＢＰＦ８は当経路中に配置される。通常状態では、光ブロッカ９は遮断されており、信号検出部１０からの制御入力があった場合のみ、Ｌバンド信号をＣバンド経路に透過させる。
図３のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂでは、図２Ｂで説明したような利得傾斜や利得偏差が発生した際には、信号検出部１０は、外部からの制御入力にて光ブロッカ９を開放させて、ＣバンドＥＤＦＡ２の入力へ至るＣバンド経路に光を透過させる。光ブロッカ９を透過した光は、ＢＰＦ８にて一部の波長の光のみ抽出され、光カプラ３０６でＣバンドＥＤＦＡ２の入力に合波される。
（効果の説明）
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂでは、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光をＣバンドＥＤＦＡ２に入力させる経路を経由して、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光を、光カプラ３０６でＣバンドＥＤＦＡ２の入力に合波している。これにより、ＣバンドＥＤＦＡ２のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＣバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂでは、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光をＣバンドＥＤＦＡ２に入力させる経路を経由して、ＬバンドＥＤＦＡ３の出力光を、光カプラ３０６でＣバンドＥＤＦＡ２の入力に合波している。これにより、ＣバンドＥＤＦＡ２のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＣバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
第１実施形態で説明したように、通常、Ｃ／Ｌカプラ５は、Ｃバンド、Ｌバンドのそれぞれの入力ポートから入力される波長ではない波長の光を遮断する特性とする。これにより本実施形態においては、利得偏差や利得傾斜の調整用途としてＣバンドＥＤＦＡ２に入力されたＬバンド波長の光は、Ｃ／Ｌカプラ５にて遮断され、Ｌバンド波長の光の再結合によるクロストーク劣化は抑圧されるメリットがある。また、Ｌバンド波長の光をＬバンドＥＤＦＡ３の出力端から、ＣバンドＥＤＦＡ２に入射する分岐経路としていることから、レベルバランス上、Ｌ側経路の光カプラ６の主経路のロスは少なくできるメリットもある。
なお、第１実施形態ではＣバンドの出力を分岐し、ＬバンドＥＤＦＡ３に入射して制御し、Ｌバンド波長の光の利得傾斜や利得偏差を制御することを説明し、第２実施形態ではＬバンドの出力を分岐し、ＣバンドＥＤＦＡ２に入射して制御し、Ｃバンド波長の光の利得傾斜や利得偏差を制御することを説明した。しかしながら、図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａと図３のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｂとを組み合わせることにより、Ｃバンド、Ｌバンドとも利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御する構成とすることもできる。後述する実施形態においても、片側波長バンドのみ補正する構成や、両波長バンドとも補正する構成が実現できる。
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図４Ａは、本発明の第３実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は、図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａの変形例である。第１実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
次に、本発明の第３実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図４Ａは、本発明の第３実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は、図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａの変形例である。第１実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
（構成の説明）
図４Ａの光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４Ａの光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃは第１実施形態と同様に、Ｃ／Ｌスプリッタ４、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ２、第２光ファイバ増幅部の一例としてのＬバンドＥＤＦＡ３、Ｃ／Ｌカプラ５、信号検出部１０を含む。
さらに図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃは、ＣバンドＥＤＦＡ２から出力される一部もしくは全ての波長の光をＬバンドＥＤＦＡ３に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、バンドパスフィルタ４０７（ＢＰＦ４０７）、及び光カプラ６を含む。言い換えると、図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃは、図１のＢＰＦ８及び光カプラ７の代わりに、バンドパスフィルタ４０７（ＢＰＦ４０７）を含む。
本実施形態のＢＰＦ４０７は、光ブロッカ９からのＣバンド波長の光と、Ｃ／Ｌスプリッタ４からのＬバンド主経路のＬバンド波長の光とを、波長多重する機能を有している。このような機能のＢＰＦ４０７を用いることにより、図１の光カプラ７に対し、Ｌバンド主経路のロスを少なくできる。また、Ｃバンド波長選択機能と合波機能ともに有していることから、部品点数も少なくすることができる。
（動作の説明）
図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
入力されたＣ＋Ｌバンド信号は、Ｃ／Ｌスプリッタ４にて、それぞれのバンドに波長分岐される。Ｃ／Ｌスプリッタ４で分岐されたＣバンド信号はＣバンドＥＤＦＡ２にて光増幅された後、光カプラ６にて強度分岐され、その片方がＣ／Ｌカプラ５に入力される。Ｃ／Ｌスプリッタ４で分岐されたＬバンド信号はＢＰＦ４０７で波長多重され、ＬバンドＥＤＦＡ３にて増幅され、Ｃ／Ｌカプラ５に入力される。Ｃ／Ｌカプラ５は、増幅されたＣバンド波長の光、Ｌバンド波長の光を合波し、伝送路ファイバに出力する。
本実施形態の光カプラ６からＢＰＦ４０７の間には、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路があり、光ブロッカ９及びＢＰＦ４０７は当経路中に配置される。通常状態では、光ブロッカ９は遮断されており、信号検出部１０からの制御入力があった場合のみ、Ｃバンド信号をＬバンド経路に透過させる。
図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃでは、上記のような利得傾斜や利得偏差が発生した際には、信号検出部１０は、外部からの制御入力にて光ブロッカ９を開放させて、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力へ至るＬバンド経路に光を透過させる。光ブロッカ９を透過した光は、ＢＰＦ４０７にて一部の波長の光、本実施形態ではＬバンドに近い波長の光のみ抽出されると共に、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波される。
（効果の説明）
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃでは、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路を経由して、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光のＬバンドに近い波長の光のみを、ＢＰＦ４０７でＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波している。これにより、ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で光信号を増幅することになる。ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃでは、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路を経由して、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光のＬバンドに近い波長の光のみを、ＢＰＦ４０７でＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波している。これにより、ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で光信号を増幅することになる。ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
さらに本実施形態では、光ブロッカ９からのＣバンド波長の光と、Ｃ／Ｌスプリッタ４からのＬバンド主経路のＬバンド波長の光とを、波長多重するＢＰＦ４０７を用いている。これにより本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃでは、図１の光カプラ７に対し、Ｌバンド主経路のロスを少なくできる。また、Ｃバンド波長選択機能と合波機能ともに有していることから、部品点数も少なくすることができる。
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図４Ｂは、本発明の第４実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は第１実施形態の変形例であり、図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃとは異なる変形例である。第１実施形態や第３実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
次に、本発明の第４実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図４Ｂは、本発明の第４実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は第１実施形態の変形例であり、図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃとは異なる変形例である。第１実施形態や第３実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
（構成の説明）
図４Ｂの光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４Ｂの光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄは第１実施形態と同様に、Ｃ／Ｌスプリッタ４、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ２、第２光ファイバ増幅部の一例としてのＬバンドＥＤＦＡ３、Ｃ／Ｌカプラ５、信号検出部１０を含む。
さらに図４ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄは、ＣバンドＥＤＦＡ２から出力される一部もしくは全ての波長の光をＬバンドＥＤＦＡ３に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、バンドパスフィルタ４０６（ＢＰＦ４０６）、及び光カプラ７を含む。言い換えると、図４ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄは、図１のＢＰＦ８及び光カプラ６の代わりに、バンドパスフィルタ４０６（ＢＰＦ４０６）を含む。
本実施形態のＢＰＦ４０６は、共通ポートから入力されるＷＤＭ光を２経路に波長分岐する機能を有している。２経路のうちの一つはＣバンド主経路となりＣ／Ｌカプラ５へ出力され、もう一つは光ブロッカ９へ出力される。このような機能のＢＰＦ４０６を用いることにより、図１の光カプラ６に対し、Ｃバンド主経路のロスを少なくできる。また、ＢＰＦ４０６がＣバンド波長選択機能と波長分岐機能を有していることから、部品点数も少なくすることができる。
（動作の説明）
図４ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
入力されたＣ＋Ｌバンド信号は、Ｃ／Ｌスプリッタ４にて、それぞれのバンドに波長分岐される。Ｃ／Ｌスプリッタ４で分岐されたＣバンド信号はＣバンドＥＤＦＡ２にて光増幅された後、ＢＰＦ４０６にて波長分岐され、その片方がＣ／Ｌカプラ５に入力される。Ｃ／Ｌスプリッタ４で分岐されたＬバンド信号は光カプラ７を透過し、ＬバンドＥＤＦＡ３にて増幅され、Ｃ／Ｌカプラ５に入力される。Ｃ／Ｌカプラ５は、増幅されたＣバンド波長の光、Ｌバンド波長の光を合波し、伝送路ファイバに出力する。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄでは挿入手段の一例として、光ブロッカ９、ＢＰＦ４０６、及び光カプラ７を含んでいる。ＢＰＦ４０６から光カプラ７の間には、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路があり、ＢＰＦ４０６及び光ブロッカ９は当経路中に配置される。通常状態では、光ブロッカ９は遮断されており、信号検出部１０からの制御入力があった場合のみ、Ｃバンド信号をＬバンド経路に透過させる。
図４ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄでは、上記のような利得傾斜や利得偏差が発生した際には、信号検出部１０は、外部からの制御入力にて光ブロッカ９を開放させて、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力へ至るＬバンド経路にＣバンド光を透過させる。光ブロッカ９を透過したＣバンド光は、光カプラ７でＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波される。
（効果の説明）
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄでは、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路を経由して、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光のＬバンドに近い波長の光のみを、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波している。これにより、ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で光信号を増幅することになる。ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄでは、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路を経由して、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光のＬバンドに近い波長の光のみを、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波している。これにより、ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンド短波側波長の光パワーが抑圧された状態で光信号を増幅することになる。ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
さらに本実施形態では、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力を２経路に波長分岐するＢＰＦ４０６を用いている。これにより本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄでは、図１の光カプラ７に対し、Ｃバンド主経路のロスを少なくできる。また、ＢＰＦ４０６がＣバンド波長選択機能と波長分岐機能を有していることから、部品点数も少なくすることができる。
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図４Ｃは、本発明の第５実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は第１実施形態の変形例であり、図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃと図４ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄとを組み合わせた変形例である。第１実施形態、第３実施形態、及び第４実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
次に、本発明の第５実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図４Ｃは、本発明の第５実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は第１実施形態の変形例であり、図４ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｃと図４ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｄとを組み合わせた変形例である。第１実施形態、第３実施形態、及び第４実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
（構成の説明）
図４Ｃの光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅが挿入されたものを示す。第１実施形態と同様に、伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４Ｃの光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅが挿入されたものを示す。第１実施形態と同様に、伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４ＣのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅは第１実施形態などと同様に、Ｃ／Ｌスプリッタ４、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ２、第２光ファイバ増幅部の一例としてのＬバンドＥＤＦＡ３、Ｃ／Ｌカプラ５、及び信号検出部１０を含む。
さらに図４ＣのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅは、ＬバンドＥＤＦＡ３から出力される一部もしくは全ての波長の光をＣバンドＥＤＦＡ２に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、バンドパスフィルタ４０６（ＢＰＦ４０６）、及びバンドパスフィルタ４０７（ＢＰＦ４０７）を含む。
本実施形態のＢＰＦ４０６は、共通ポートから入力されるＷＤＭ光を２経路に波長分岐する機能を有している。２経路のうちの一つはＣバンド主経路となりＣ／Ｌカプラ５へ出力され、もう一つは光ブロッカ９へ出力される。このような機能のＢＰＦ４０６を用いることにより、図１の光カプラ６に対し、Ｃバンド主経路のロスを少なくできる。また、ＢＰＦ４０６がＣバンド波長選択機能と波長分岐機能を有していることから、部品点数も少なくすることができる。
本実施形態のＢＰＦ４０７は、光ブロッカ９からのＣバンド波長の光と、Ｃ／Ｌスプリッタ４からのＬバンド主経路のＬバンド波長の光とを、波長多重する機能を有している。このような機能のＢＰＦ４０７を用いることにより、図１の光カプラ７に対し、Ｌバンド主経路のロスを少なくできる。また、Ｃバンド波長選択機能と合波機能ともに有していることから、部品点数も少なくすることができる。
（動作の説明）
図４ＣのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図４ＣのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅの動作について、説明する。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅに入力される光信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅでは挿入手段の一例として、光ブロッカ９、ＢＰＦ４０６、及びＢＰＦ４０７を含んでいる。ＢＰＦ４０６からＢＰＦ４０７の間には、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路があり、光ブロッカ９は当経路中に配置される。通常状態では、光ブロッカ９は遮断されており、信号検出部１０からの制御入力があった場合のみ、Ｃバンド信号をＬバンド経路に透過させる。
図４ＣのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅでは、図２Ｂで説明したような利得傾斜や利得偏差が発生した際には、信号検出部１０は、外部からの制御入力にて光ブロッカ９を開放させて、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力へ至るＣバンド経路に光を透過させる。光ブロッカ９を透過した光は、ＢＰＦ４０７にて一部の波長の光のみ抽出されると共に、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波される。
（効果の説明）
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅでは、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路を経由して、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光を、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波している。これにより、ＬバンドＥＤＦＡ３チャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅでは、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させる経路を経由して、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光を、ＬバンドＥＤＦＡ３の入力に合波している。これにより、ＬバンドＥＤＦＡ３チャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
さらに本実施形態では、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力を２経路に波長分岐するＢＰＦ４０６を用いている。これにより本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅでは、図１の光カプラ７に対し、Ｃバンド主経路のロスを少なくできる。また、ＢＰＦ４０６がＣバンド波長選択機能と波長分岐機能を有していることから、部品点数も少なくすることができる。
さらに本実施形態では、光ブロッカ９からのＣバンド波長の光と、Ｃ／Ｌスプリッタ４からのＬバンド主経路のＬバンド波長の光とを、波長多重するＢＰＦ４０７を用いている。これにより本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｅでは、図１の光カプラ７に対し、Ｌバンド主経路のロスを少なくできる。また、Ｃバンド波長選択機能と合波機能ともに有していることから、部品点数も少なくすることができる。
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図５は、本発明の第６実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は、Ｃバンドの波長の光をＬバンドＥＤＦＡの出力側から逆方向に挿入し、或いはＬバンドの波長の光をＣバンドＥＤＦＡの出力側から逆方向に挿入し、利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御するものである。
次に、本発明の第６実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図５は、本発明の第６実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は、Ｃバンドの波長の光をＬバンドＥＤＦＡの出力側から逆方向に挿入し、或いはＬバンドの波長の光をＣバンドＥＤＦＡの出力側から逆方向に挿入し、利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御するものである。
（構成の説明）
図５の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図５の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図５のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆは、Ｃ／Ｌスプリッタ４、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ２、第２光ファイバ増幅部の一例としてのＬバンドＥＤＦＡ３、Ｃ／Ｌカプラ５、信号検出部１０を含む。
Ｃ／Ｌスプリッタ４は、入力ＷＤＭ信号をＣバンド／Ｌバンドに波長分離する。ＣバンドＥＤＦＡ２は、Ｃバンドの主信号を増幅する。ＬバンドＥＤＦＡ３は、Ｌバンドの主信号を増幅する。Ｃ／Ｌカプラ５は、ＣバンドＥＤＦＡ２で増幅されたＣバンド信号と、ＬバンドＥＤＦＡ３で増幅されたＬバンド信号を波長多重する。信号検出部１０は外部からの制御入力に応じて制御信号を出力する。
さらに図５のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆは、ＣバンドＥＤＦＡ２から出力される一部もしくは全ての波長の光をＬバンドＥＤＦＡ３に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、光カプラ５０６及び光カプラ５０７を含む。本実施形態の光カプラ５０６から光カプラ５０７の間には、ＣバンドＥＤＦＡ２の出力光をＬバンドＥＤＦＡ３に入力させ、またＬバンドＥＤＦＡ３の出力光をＣバンドＥＤＦＡ２に入力させる経路があり、光ブロッカ９は当経路中に配置される。通常状態では、光ブロッカ９は遮断されており、信号検出部１０からの制御入力があった場合のみ、Ｃバンド信号をＬバンド経路に透過させ、またＬバンド信号をＣバンド経路に透過させる。
光カプラ５０６は、ＣバンドＥＤＦＡ２から出力されるＣバンド光を光ブロッカ９方向に分岐出力する機能を有するとともに、光ブロッカ９側から入力されるＬバンド光をＣバンドＥＤＦＡ２の出力側に送信する機能を有する。
光カプラ５０７は、ＬバンドＥＤＦＡ３から出力されるＬバンド光を光ブロッカ９方向に分岐出力する機能を有するとともに、光ブロッカ９側から入力されるＣバンド光をＬバンドＥＤＦＡ３の出力側に送信する機能を有する。
（効果の説明）
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆでは、ＣバンドＥＤＦＡ２にＣバンドＥＤＦＡ２の出力側からＬバンド光を逆方向に入力することで、Ｃバンド主経路の利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御ができる。また本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆでは、ＬバンドＥＤＦＡ３にＬバンドＥＤＦＡ３の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、Ｌバンド主経路の利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御ができる。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆでは、ＣバンドＥＤＦＡ２にＣバンドＥＤＦＡ２の出力側からＬバンド光を逆方向に入力することで、Ｃバンド主経路の利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御ができる。また本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｆでは、ＬバンドＥＤＦＡ３にＬバンドＥＤＦＡ３の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、Ｌバンド主経路の利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御ができる。
本実施形態では、主信号伝送方向とは逆方向から補正光をＣバンドＥＤＦＡ２やＬバンドＥＤＦＡ３に入射できることから、補正光が主信号に与えるクロストークを抑えることができる。
本実施形態では、補正光の分波／合波を実現するデバイスとして、光カプラ５０６、５０７を用いた場合を説明したが、これに限られない。例えば、補正光の分波／合波を実現するデバイスとして、光カプラ５０６、５０７の代わりに、光バンドパスフィルタや光サーキュレータを使用する構成とすることもできる。
また、光カプラ５０６－光ブロッカ９－光カプラ５０７の経路に光アイソレータや光バンドパスフィルタを挿入することで、ＣバンドＥＤＦＡ２、ＬバンドＥＤＦＡ３の片方のＥＤＦＡ出力のみを補正する構成とすることもできる。
〔第７実施形態〕
次に、本発明の第７実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図６は、本発明の第７実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。上述した第１乃至第６実施形態では、光ブロッカ９の遮断或いは透過を制御する制御信号は、外部からの制御入力に基づいて信号検出部１０が光ブロッカ９に与えるものとして説明したが、これに限られない。本実施形態は、図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａの変形例である。第１実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
次に、本発明の第７実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図６は、本発明の第７実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。上述した第１乃至第６実施形態では、光ブロッカ９の遮断或いは透過を制御する制御信号は、外部からの制御入力に基づいて信号検出部１０が光ブロッカ９に与えるものとして説明したが、これに限られない。本実施形態は、図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａの変形例である。第１実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
（構成の説明）
図６の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図６の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図６のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇは第１実施形態と同様に、Ｃ／Ｌスプリッタ４、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ２、第２光ファイバ増幅部の一例としてのＬバンドＥＤＦＡ３、Ｃ／Ｌカプラ５を含む。さらに図６のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇは第１実施形態と同様に、ＣバンドＥＤＦＡ２から出力される一部もしくは全ての波長の光をＬバンドＥＤＦＡ３に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、バンドパスフィルタ８（ＢＰＦ８）、光カプラ６及び光カプラ７を含む。
さらに図６のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇは、光ブロッカ９を制御する利得傾斜／偏差検出部５１０を含む。利得傾斜／偏差検出部５１０は、Ｃ＋Ｌバンド中継器１Ｇの経路から、ＷＤＭ波長を抽出し、利得傾斜や利得偏差の状態を検知する。検知結果に基づいて、利得傾斜／偏差検出部５１０は光ブロッカ９の透過或いは遮断を制御する。
（効果の説明）
本実施形態によれば第１実施形態と同様に、ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
本実施形態によれば第１実施形態と同様に、ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
さらに本実施形態では、利得傾斜／偏差検出部５１０がＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇの経路から、ＷＤＭ波長を抽出し、利得傾斜や利得偏差の状態を検知し、光ブロッカ９の透過或いは遮断を制御する。よってＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇは利得傾斜や利得偏差を自律的に補正することができる。
なお図６では、Ｃ／Ｌスプリッタ４の前段のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇの経路からＷＤＭ波長を抽出する構成となっているが、本実施形態はこれに限られない。例えば、Ｃ＋Ｌバンド中継器１ＧのＣバンド、Ｌバンド分岐後の経路や、Ｃ／Ｌカプラ５の出力後段からＷＤＭ波長を抽出する構成とすることもできる。
〔第８実施形態〕
次に、本発明の第８実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図７は、本発明の第８実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。上述した第７実施形態では、光ブロッカ９の遮断或いは透過を制御する制御信号は、利得傾斜／偏差検出部５１０がＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇの経路などから利得傾斜や利得偏差の状態を検知して与えるものとして説明したが、これに限られない。本実施形態は、図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａや図６のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇの別の変形例である。第１実施形態や第７実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
次に、本発明の第８実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図７は、本発明の第８実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。上述した第７実施形態では、光ブロッカ９の遮断或いは透過を制御する制御信号は、利得傾斜／偏差検出部５１０がＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇの経路などから利得傾斜や利得偏差の状態を検知して与えるものとして説明したが、これに限られない。本実施形態は、図１のＣ＋Ｌバンド中継器１Ａや図６のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｇの別の変形例である。第１実施形態や第７実施形態と同様な要素に対しては同じ参照番号を付して、詳細な説明は省略することとする。
（構成の説明）
図７の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図７の光伝送システムは、伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈが挿入されたものを示す。伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図７のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈは第１実施形態や第７実施形態と同様に、Ｃ／Ｌスプリッタ４、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ２、第２光ファイバ増幅部の一例としてのＬバンドＥＤＦＡ３、Ｃ／Ｌカプラ５を含む。さらに図７のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈは第１実施形態や第７実施形態と同様に、ＣバンドＥＤＦＡ２から出力される一部もしくは全ての波長の光をＬバンドＥＤＦＡ３に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、バンドパスフィルタ８（ＢＰＦ８）、光カプラ６及び光カプラ７を含む。
さらに図７のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈは、光ブロッカ９を制御する温度検出部６１０を含む。温度検出部６１０は、Ｃ＋Ｌバンド中継器１Ｈもしくはその構成部の温度情報を検知する。検知結果に基づいて、温度検出部６１０は光ブロッカ９の透過或いは遮断を制御する。
（効果の説明）
本実施形態によれば第１実施形態や第７実施形態と同様に、ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
本実施形態によれば第１実施形態や第７実施形態と同様に、ＬバンドＥＤＦＡ３のＬバンド短波側のチャネルパワーを抑圧することで、伝送するＬバンドの非線形光学効果による信号品質劣化やＯＳＮＲ偏差を抑制することができる。
さらに本実施形態では、温度検出部６１０がＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈもしくはその構成部の温度情報を検知し、光ブロッカ９の透過或いは遮断を制御する。よってＣ＋Ｌバンド中継器１Ｈは温度情報に基づいて、利得傾斜や利得偏差を自律的に補正することができる。
〔第９実施形態〕
次に、本発明の第９実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図８Ａは、本発明の第９実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。上述した実施形態では、Ｃ／Ｌスプリッタ４やＣ／Ｌカプラ５を用いた信号経路を有するＣ＋Ｌバンド中継器へ適用したものを説明したが、本発明はこれに限らない拡張が考えられる。すなわち、同一波長バンドを利用するＥＤＦＡの利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御する構成とすることも考えられる。
次に、本発明の第９実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図８Ａは、本発明の第９実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。上述した実施形態では、Ｃ／Ｌスプリッタ４やＣ／Ｌカプラ５を用いた信号経路を有するＣ＋Ｌバンド中継器へ適用したものを説明したが、本発明はこれに限らない拡張が考えられる。すなわち、同一波長バンドを利用するＥＤＦＡの利得傾斜や利得偏差を補正或いは制御する構成とすることも考えられる。
（構成の説明）
図８Ａの光伝送システムは、２系統の並行する伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉが挿入されたものを示す。特に図８Ａの光伝送システムでは、お互いに逆方向となる上りファイバと下りファイバの、２系統の並行する伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉが挿入されたものを示す。各伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図８Ａの光伝送システムは、２系統の並行する伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉが挿入されたものを示す。特に図８Ａの光伝送システムでは、お互いに逆方向となる上りファイバと下りファイバの、２系統の並行する伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉが挿入されたものを示す。各伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図８ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉは、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ７１１、及び第２光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ７１２、及び信号検出部１０を含む。
さらに図８ＡのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉは、ＣバンドＥＤＦＡ７１１から出力される一部もしくは全ての波長の光をＣバンドＥＤＦＡ７１２に挿入する、或いはＣバンドＥＤＦＡ７１２から出力される一部もしくは全ての波長の光をＣバンドＥＤＦＡ７１１に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、光カプラ５０６及び光カプラ５０７を含む。本実施形態の光カプラ５０６から光カプラ５０７の間には、ＣバンドＥＤＦＡ７１１の出力光をＣバンドＥＤＦＡ７１２に入力させ、またＣバンドＥＤＦＡ７１２の出力光をＣバンドＥＤＦＡ７１１に入力させる経路があり、光ブロッカ９は当経路中に配置される。通常状態では、光ブロッカ９は遮断されており、信号検出部１０からの制御入力があった場合のみ、ＣバンドＥＤＦＡ７１１からのＣバンド信号をＣバンドＥＤＦＡ７１２の主経路に向かう経路に透過させ、またＣバンドＥＤＦＡ７１２からのＣバンド信号をＣバンドＥＤＦＡ７１１の主経路に向かう経路に透過させる。
光カプラ５０６は、ＣバンドＥＤＦＡ７１１から出力されるＣバンド光を光ブロッカ９方向に分岐出力する機能を有するとともに、光ブロッカ９側から入力されるＣバンド光をＣバンドＥＤＦＡ７１１の出力側に送信する機能を有する。
光カプラ５０７は、ＣバンドＥＤＦＡ７１２から出力されるＣバンド光を光ブロッカ９方向に分岐出力する機能を有するとともに、光ブロッカ９側から入力されるＣバンド光をＣバンドＥＤＦＡ７１２の出力側に送信する機能を有する。
（効果の説明）
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉでは、ＣバンドＥＤＦＡ７１１にＣバンドＥＤＦＡ７１１の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、ＣバンドＥＤＦＡ７１１の主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。また本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉでは、ＣバンドＥＤＦＡ７１２にＣバンドＥＤＦＡ７１２の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、ＣバンドＥＤＦＡ７１２の主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉでは、ＣバンドＥＤＦＡ７１１にＣバンドＥＤＦＡ７１１の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、ＣバンドＥＤＦＡ７１１の主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。また本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｉでは、ＣバンドＥＤＦＡ７１２にＣバンドＥＤＦＡ７１２の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、ＣバンドＥＤＦＡ７１２の主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。
本実施形態では、主信号伝送方向とは逆方向から補正光をＣバンドＥＤＦＡ７１１やＣバンドＥＤＦＡ７１２に入射できることから、補正光が主信号に与えるクロストークを抑えることができる。
本実施形態では、補正光の分波／合波を実現するデバイスとして、光カプラ５０６、５０７を用いた場合を説明したが、これに限られない。例えば、補正光の分波／合波を実現するデバイスとして、光カプラ５０６、５０７の代わりに、光バンドパスフィルタや光サーキュレータを使用する構成とすることもできる。
また、光カプラ５０６－光ブロッカ９－光カプラ５０７の経路に光アイソレータや光バンドパスフィルタを挿入することで、ＣバンドＥＤＦＡ７１１、ＣバンドＥＤＦＡ７１２の片方のＥＤＦＡ出力のみを補正する構成とすることもできる。
〔第１０実施形態〕
次に、本発明の第１０実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図８Ｂは、本発明の第１０実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は、第９実施形態による光中継器と同様な態様へ本発明を適用したものである。本実施形態は、同一中継器内の別伝送システムのＥＤＦＡから補正光を入力することを想定したものである。
次に、本発明の第１０実施形態による光中継器、光中継器の制御方法、及び光伝送システムについて、説明する。図８Ｂは、本発明の第１０実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器を含む光伝送システムを説明するためのブロック図である。本実施形態は、第９実施形態による光中継器と同様な態様へ本発明を適用したものである。本実施形態は、同一中継器内の別伝送システムのＥＤＦＡから補正光を入力することを想定したものである。
（構成の説明）
図８Ｂの光伝送システムは、２系統の並行する伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊが挿入されたものを示す。特に図８Ｂの光伝送システムでは、同一中継器内を複数の伝送システムが通過している構成であり、システム１とシステム２の、２系統の並行する伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊが挿入されたものを示す。各伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図８Ｂの光伝送システムは、２系統の並行する伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊが挿入されたものを示す。特に図８Ｂの光伝送システムでは、同一中継器内を複数の伝送システムが通過している構成であり、システム１とシステム２の、２系統の並行する伝送路ファイバにＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊが挿入されたものを示す。各伝送路ファイバからＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊに入力される信号には、Ｃバンド、Ｌバンド双方のＷＤＭ信号が多重されているものとする。
図８ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊは、第１光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ７２１、及び第２光ファイバ増幅部の一例としてのＣバンドＥＤＦＡ７２２、及び信号検出部１０を含む。
さらに図８ＢのＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊは、ＣバンドＥＤＦＡ７２１から出力される一部もしくは全ての波長の光をＣバンドＥＤＦＡ７２２に挿入する、或いはＣバンドＥＤＦＡ７２２から出力される一部もしくは全ての波長の光をＣバンドＥＤＦＡ７２１に挿入する挿入手段の一例として、光ブロッカ９、光カプラ５０６及び光カプラ５０７を含む。本実施形態の光カプラ５０６から光カプラ５０７の間には、ＣバンドＥＤＦＡ７２１の出力光をＣバンドＥＤＦＡ７２２に入力させ、またＣバンドＥＤＦＡ７２２の出力光をＣバンドＥＤＦＡ７２１に入力させる経路があり、光ブロッカ９は当経路中に配置される。通常状態では、光ブロッカ９は遮断されており、信号検出部１０からの制御入力があった場合のみ、ＣバンドＥＤＦＡ７２１からのＣバンド信号をＣバンドＥＤＦＡ７２２の主経路に向かう経路に透過させ、またＣバンドＥＤＦＡ７２２からのＣバンド信号をＣバンドＥＤＦＡ７２１の主経路に向かう経路に透過させる。
光カプラ５０６は、ＣバンドＥＤＦＡ７２１から出力されるＣバンド光を光ブロッカ９方向に分岐出力する機能を有するとともに、光ブロッカ９側から入力されるＣバンド光をＣバンドＥＤＦＡ７２１の出力側に送信する機能を有する。
光カプラ５０７は、ＣバンドＥＤＦＡ７２２から出力されるＣバンド光を光ブロッカ９方向に分岐出力する機能を有するとともに、光ブロッカ９側から入力されるＣバンド光をＣバンドＥＤＦＡ７２２の出力側に送信する機能を有する。
（効果の説明）
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊでは、ＣバンドＥＤＦＡ７２１にＣバンドＥＤＦＡ７２１の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、ＣバンドＥＤＦＡ７２１の主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。また本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊでは、ＣバンドＥＤＦＡ７２２にＣバンドＥＤＦＡ７２２の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、ＣバンドＥＤＦＡ７２２の主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。
本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊでは、ＣバンドＥＤＦＡ７２１にＣバンドＥＤＦＡ７２１の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、ＣバンドＥＤＦＡ７２１の主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。また本実施形態のＣ＋Ｌバンド中継器１Ｊでは、ＣバンドＥＤＦＡ７２２にＣバンドＥＤＦＡ７２２の出力側からＣバンド光を逆方向に入力することで、ＣバンドＥＤＦＡ７２２の主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。
本実施形態では、主信号伝送方向とは逆方向から補正光をＣバンドＥＤＦＡ７２１やＣバンドＥＤＦＡ７２２に入射できることから、補正光が主信号に与えるクロストークを抑えることができる。
本実施形態では、Ｃ＋Ｌバンド中継器１Ｊが中継するシステム１とシステム２との２系統の経路間で、主経路の利得傾斜や利得偏差を補正、制御ができる。
本実施形態では、補正光の分波／合波を実現するデバイスとして、光カプラ５０６、５０７を用いた場合を説明したが、これに限られない。例えば、補正光の分波／合波を実現するデバイスとして、光カプラ５０６、５０７の代わりに、光バンドパスフィルタや光サーキュレータを使用する構成とすることもできる。
また、光カプラ５０６－光ブロッカ９－光カプラ５０７の経路に光アイソレータや光バンドパスフィルタを挿入することで、ＣバンドＥＤＦＡ７２１、ＣバンドＥＤＦＡ７２２の片方のＥＤＦＡ出力のみを補正する構成とすることもできる。
〔その他の実施形態〕
以上、本発明の好ましい実施形態について図面と共に説明したが、本発明はこれらに限られない。例えば、第１実施形態など上述した各実施形態の光ブロッカ９を光減衰量調整ができるように構成した場合、Ｌバンド側に透過させるＣバンド光のレベルで、利得偏差や利得傾斜を制御することが可能である。
以上、本発明の好ましい実施形態について図面と共に説明したが、本発明はこれらに限られない。例えば、第１実施形態など上述した各実施形態の光ブロッカ９を光減衰量調整ができるように構成した場合、Ｌバンド側に透過させるＣバンド光のレベルで、利得偏差や利得傾斜を制御することが可能である。
上述した各実施形態の光ブロッカ９及びＢＰＦの組合せの代わりに、ＷＳＳ（Wavelength Selective Switch）を用いて構成することも可能である。
本発明の実施形態は、長期運用を重ね、伝送システム全体で伝送路ファイバの修理などによるロスの蓄積に起因する利得傾斜や利得偏差の補正に限られず、他の要因に起因する利得傾斜や利得偏差の補正にも適用することができる。例えば、周辺波長のレベル増減による主信号経路の信号レベル及び自然放出光ノイズ（ＡＳＥノイズ）レベルの増減、ラマン効果によるパワーの波長遷移、光増幅媒体の利得変化による利得傾斜の変化などが考えられる。このような、光増幅媒体にて補正光が主経路の主信号波長にパワー変化をもたらす全ての現象に本発明の実施形態は適用することができる。
上述した第１実施形態乃至第８実施形態では、Ｃバンド用ＥＤＦＡ、Ｌバンド用ＥＤＦＡにて構成されるＣ＋Ｌバンド光中継器を例に説明したが、希土類元素の蛍光物質を添加した光増幅媒体を使用し、任意の複数の波長バンドを内部で分離、増幅、再多重する光中継器であれば、波長帯域分離する波長配置及び増幅媒体を問わず、本発明の実施形態を適用できる。
また上述した実施形態は、上述した他の実施形態と組合せて使用可能である。また上述した全ての実施形態は、これまで知られている利得傾斜や利得偏差、入出力パワーを補正或いは制御する技術と組合せて、使用可能である。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）第１の伝送路ファイバと第２の伝送路ファイバとの間に挿入されるＣ＋Ｌバンド中継器であって、第１の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部と、第２の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部と、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する挿入手段と、を含む光中継器。
（付記２）前記挿入手段は、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する経路に配置された光ブロッカを含む、付記１に記載の光中継器。
（付記３）前記光ブロッカは制御信号に応じて、入力される光信号を透過或いは遮断する、付記２に記載の光中継器。
（付記４）前記制御信号は外部から与えられる、付記３に記載の光中継器。
（付記５）前記第１の線路又は前記第２の線路の光信号の波長を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカへ与える検出手段を含む、付記３に記載の光中継器。
（付記６）温度情報を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカへ与える検出手段を含む、付記３に記載の光中継器。
（付記７）前記挿入手段は、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する経路に配置されたバンドパスフィルタを含む、付記２乃至付記６のいずれか一つに記載の光中継器。
（付記８）前記バンドパスフィルタは、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路の、前記第１の線路に配置されている、付記７に記載の光中継器。
（付記９）前記バンドパスフィルタは、前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する経路の、前記第２の線路に配置されている、付記７に記載の光中継器。
（付記１０）前記バンドパスフィルタは第１バンドパスフィルタと第２バンドパスフィルタとを含み、前記第１バンドパスフィルタは、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路の、前記第１の線路に配置され、前記第２バンドパスフィルタは、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路の、前記第１の線路に配置されている、付記７に記載の光中継器。
（付記１１）前記第２光ファイバ増幅部に挿入される、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光の光強度、波長範囲またはその組合せにて、前記第２光ファイバ増幅部のバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）の増減を制御すること、或いは前記第１光ファイバ増幅部に挿入される、前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光の光強度、波長範囲またはその組合せにて、前記第１光ファイバ増幅部のバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲの増減を制御することによって、前記Ｃバンド信号及び前記Ｌバンド信号の主信号品質のバランスを取る、付記１乃至付記１０のいずれか一つに記載の光中継器。
（付記１２）前記第１の伝送路ファイバからの光信号を前記第１の線路及び前記第２の線路に分割するＣ／Ｌスプリッタと、前記第１の線路及び前記第２の線路からの光信号を結合させるＣ／Ｌカプラと、を含む付記１乃至付記１１のいずれか一つに記載の光中継器。
（付記１３）付記１乃至付記１２のいずれか一つに記載の光中継器と、第１の伝送路ファイバと、第２の伝送路ファイバと、を含む光伝送システム。
（付記１４）第１の伝送路ファイバと第２の伝送路ファイバとの間に挿入されるＣ＋Ｌバンド中継器の制御方法であって、前記光中継器は、第１の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部と、第２の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部と、を含み、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入することを特徴とする、光中継器の制御方法。
（付記１５）前記光中継器は、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する経路に配置された光ブロッカを含む、付記１４に記載の光中継器の制御方法。
（付記１６）前記光ブロッカは制御信号に応じて、入力される光信号を透過或いは遮断する、付記１５に記載の光中継器の制御方法。
（付記１７）前記制御信号は外部から与えられる、付記１６に記載の光中継器の制御方法。
（付記１８）前記光中継器は、前記第１の線路又は前記第２の線路の光信号の波長を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカに与える検出手段を含む、付記１６に記載の光中継器の制御方法。
（付記１９）前記光中継器は、そのもしくは構成部の温度情報を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカに与える検出手段を含む、付記１６に記載の光中継器の制御方法。
（付記２０）前記光中継器は、前記第２光ファイバ増幅部に挿入される、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光の光強度、波長範囲またはその組合せにて、前記第２光ファイバ増幅部のバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）の増減を制御すること、或いは前記第１光ファイバ増幅部に挿入される、前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光の光強度、波長範囲またはその組合せにて、前記第１光ファイバ増幅部のバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲの増減を制御することによって、前記Ｃバンド信号及び前記Ｌバンド信号の主信号品質のバランスを取る、付記１４乃至付記１９のいずれか一つに記載の光中継器の制御方法。
（付記１）第１の伝送路ファイバと第２の伝送路ファイバとの間に挿入されるＣ＋Ｌバンド中継器であって、第１の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部と、第２の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部と、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する挿入手段と、を含む光中継器。
（付記２）前記挿入手段は、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する経路に配置された光ブロッカを含む、付記１に記載の光中継器。
（付記３）前記光ブロッカは制御信号に応じて、入力される光信号を透過或いは遮断する、付記２に記載の光中継器。
（付記４）前記制御信号は外部から与えられる、付記３に記載の光中継器。
（付記５）前記第１の線路又は前記第２の線路の光信号の波長を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカへ与える検出手段を含む、付記３に記載の光中継器。
（付記６）温度情報を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカへ与える検出手段を含む、付記３に記載の光中継器。
（付記７）前記挿入手段は、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する経路に配置されたバンドパスフィルタを含む、付記２乃至付記６のいずれか一つに記載の光中継器。
（付記８）前記バンドパスフィルタは、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路の、前記第１の線路に配置されている、付記７に記載の光中継器。
（付記９）前記バンドパスフィルタは、前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する経路の、前記第２の線路に配置されている、付記７に記載の光中継器。
（付記１０）前記バンドパスフィルタは第１バンドパスフィルタと第２バンドパスフィルタとを含み、前記第１バンドパスフィルタは、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路の、前記第１の線路に配置され、前記第２バンドパスフィルタは、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路の、前記第１の線路に配置されている、付記７に記載の光中継器。
（付記１１）前記第２光ファイバ増幅部に挿入される、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光の光強度、波長範囲またはその組合せにて、前記第２光ファイバ増幅部のバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）の増減を制御すること、或いは前記第１光ファイバ増幅部に挿入される、前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光の光強度、波長範囲またはその組合せにて、前記第１光ファイバ増幅部のバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲの増減を制御することによって、前記Ｃバンド信号及び前記Ｌバンド信号の主信号品質のバランスを取る、付記１乃至付記１０のいずれか一つに記載の光中継器。
（付記１２）前記第１の伝送路ファイバからの光信号を前記第１の線路及び前記第２の線路に分割するＣ／Ｌスプリッタと、前記第１の線路及び前記第２の線路からの光信号を結合させるＣ／Ｌカプラと、を含む付記１乃至付記１１のいずれか一つに記載の光中継器。
（付記１３）付記１乃至付記１２のいずれか一つに記載の光中継器と、第１の伝送路ファイバと、第２の伝送路ファイバと、を含む光伝送システム。
（付記１４）第１の伝送路ファイバと第２の伝送路ファイバとの間に挿入されるＣ＋Ｌバンド中継器の制御方法であって、前記光中継器は、第１の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第１光ファイバ増幅部と、第２の線路に挿入され、Ｃバンド信号又はＬバンド信号のいずれか一方を増幅する第２光ファイバ増幅部と、を含み、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入することを特徴とする、光中継器の制御方法。
（付記１５）前記光中継器は、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第２光ファイバ増幅部に挿入する経路、或いは前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光を前記第１光ファイバ増幅部に挿入する経路に配置された光ブロッカを含む、付記１４に記載の光中継器の制御方法。
（付記１６）前記光ブロッカは制御信号に応じて、入力される光信号を透過或いは遮断する、付記１５に記載の光中継器の制御方法。
（付記１７）前記制御信号は外部から与えられる、付記１６に記載の光中継器の制御方法。
（付記１８）前記光中継器は、前記第１の線路又は前記第２の線路の光信号の波長を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカに与える検出手段を含む、付記１６に記載の光中継器の制御方法。
（付記１９）前記光中継器は、そのもしくは構成部の温度情報を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカに与える検出手段を含む、付記１６に記載の光中継器の制御方法。
（付記２０）前記光中継器は、前記第２光ファイバ増幅部に挿入される、前記第１光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光の光強度、波長範囲またはその組合せにて、前記第２光ファイバ増幅部のバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）の増減を制御すること、或いは前記第１光ファイバ増幅部に挿入される、前記第２光ファイバ増幅部から出力される一部もしくは全ての波長の光の光強度、波長範囲またはその組合せにて、前記第１光ファイバ増幅部のバンド帯域全体の出力パワーやＯＳＮＲの増減を制御することによって、前記Ｃバンド信号及び前記Ｌバンド信号の主信号品質のバランスを取る、付記１４乃至付記１９のいずれか一つに記載の光中継器の制御方法。
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
この出願は、２０１７年５月１１日に出願された日本出願特願２０１７－９４５０６号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１Ａ～１Ｊ Ｃ＋Ｌバンド中継器
２、７１１、７１２、７２１、７２２ ＣバンドＥＤＦＡ
３ ＬバンドＥＤＦＡ
４ Ｃ／Ｌスプリッタ
５ Ｃ／Ｌカプラ
６、７、３０６、３０７、５０６、５０７ 光カプラ
８、４０６、４０７ ＢＰＦ
９ 光ブロッカ
１０ 信号検出部
５１０ 利得傾斜／偏差検出部
６１０ 温度検出部
２、７１１、７１２、７２１、７２２ ＣバンドＥＤＦＡ
３ ＬバンドＥＤＦＡ
４ Ｃ／Ｌスプリッタ
５ Ｃ／Ｌカプラ
６、７、３０６、３０７、５０６、５０７ 光カプラ
８、４０６、４０７ ＢＰＦ
９ 光ブロッカ
１０ 信号検出部
５１０ 利得傾斜／偏差検出部
６１０ 温度検出部
Claims (6)
- 入力された波長多重光信号をＣバンド波長多重光信号とＬバンド波長多重光信号とに分波するＣ／Ｌスプリッタと、
前記分波されたＣバンド波長多重光信号を増幅する第１光ファイバ増幅部と、
前記分波されたＬバンド波長多重光信号を増幅する第２光ファイバ増幅部と、
前記増幅されたＣバンド波長多重光信号に含まれる一部のＬバンド側の波長の光信号を選択的に前記第２光ファイバ増幅部の入力に挿入可能なバンドパスフィルタと、
前記第１光ファイバ増幅部の出力と前記バンドパスフィルタとの間、或いは前記バンドパスフィルタと前記第２光ファイバ増幅部の入力との間に挿入された光ブロッカであって、制御信号に応じて、前記第１光ファイバ増幅部が出力する前記Ｃバンド波長多重光信号を透過或いは遮断する光ブロッカと、を含む光中継器。 - 前記制御信号は外部から与えられる、請求項１に記載の光中継器。
- 前記Ｃ／Ｌスプリッタが出力する前記Ｌバンド波長多重光信号の波長を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカへ与える検出手段を含む、請求項１に記載の光中継器。
- 前記第２光ファイバ増幅部の温度情報を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を前記光ブロッカへ与える検出手段を含む、請求項１に記載の光中継器。
- 入力された波長多重光信号をＣバンド波長多重光信号とＬバンド波長多重光信号とに分波する分波手段と、
前記分波されたＣバンド波長多重光信号を増幅する第１増幅手段と、
前記分波されたＬバンド波長多重光信号を増幅する第２増幅手段と、
前記増幅されたＣバンド波長多重光信号に含まれる一部のＬバンド側の波長の光信号を選択的に前記第２増幅手段の入力に挿入可能なフィルタリング手段と、
前記第１増幅手段の出力と前記フィルタリング手段との間、或いは前記フィルタリング手段と前記第２増幅手段の入力との間に挿入された光ブロッカであって、制御信号に応じて、前記第１増幅手段が出力する前記Ｃバンド波長多重光信号を透過或いは遮断する光ブロッカと、を含む光伝送システム。 - 入力された波長多重光信号をＣバンド波長多重光信号とＬバンド波長多重光信号とに分波するステップと、
前記分波されたＣバンド波長多重光信号を第１増幅手段で増幅するステップと、
前記分波されたＬバンド波長多重光信号を第２増幅手段で増幅するステップと、
前記増幅されたＣバンド波長多重光信号に含まれる一部のＬバンド側の波長の光信号を選択的に前記第２増幅手段の入力に挿入するステップと、
前記第１増幅手段の出力とバンドパスフィルタとの間、或いは前記バンドパスフィルタと前記第２増幅手段の入力との間に挿入された光ブロッカを用い、制御信号に応じて、前記第１増幅手段が出力する前記Ｃバンド波長多重光信号を透過或いは遮断するステップと、を含む光中継器の制御方法。
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