JP7464841B2 - ラマン増幅器の制御装置および制御方法 - Google Patents

ラマン増幅器の制御装置および制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、ラマン増幅器の制御装置および制御方法に関する。
ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）伝送システムでは、広い波長帯域で光信号を増幅できる希土類添加ファイバ増幅器（例えば、エルビウム添加ファイバ増幅器）が用いられる。希土類添加ファイバ増幅器を用いるＷＤＭ伝送システムに、更にラマン増幅器を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１～６および非特許文献１参照）。ラマン増幅器は、誘導ラマン散乱により光信号を増幅する増幅器である。ラマン増幅器は、励起効率は悪いが低雑音を特徴とする光増幅器である。
ラマン増幅器は、後方励起ラマン増幅器と前方励起ラマン増幅器とに分類される。後方励起ラマン増幅器は、光ファイバにＷＤＭ信号の伝搬方向とは逆方向の励起光を入力することでＷＤＭ信号を増幅する（例えば、特許文献１～３，５，６参照）。前方励起ラマン増幅器は、光ファイバにＷＤＭ信号の伝搬方向と同方向の励起光を入力することでＷＤＭ信号を増幅する（例えば、特許文献３，４参照）。
ＷＤＭ伝送システムにおけるＯＳＮＲ（Optical Signal Noise Ratio：光信号雑音比）の劣化の主な原因は、希土類添加ファイバ増幅器が発生するＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission：増幅された自然放出光）である。ＡＳＥによるＯＳＮＲの劣化は、ＷＤＭ信号を希土類添加ファイバ増幅器で増幅する前に、後方励起ラマン増幅器で増幅することで改善できる。ＷＤＭ信号は低雑音の後方励起ラマン増幅器により増幅された後に、利得の大きい希土類添加ファイバ増幅器により増幅される。ＷＤＭ信号はその後、光トランシーバにより光電変換される。
ＡＳＥによるＯＳＮＲの劣化は、双方向ラマン増幅により更に改善できる（例えば、特許文献３参照）。双方向ラマン増幅は、ＷＤＭ信号を光ファイバの入力側で前方励起ラマン増幅器により増幅しながら、光ファイバの出力側でＷＤＭ信号を更に後方励起ラマン増幅器により増幅する技術である。
提案されている技術（例えば、特許文献１～６参照）では、ラマン増幅器の利得は種々の方法で制御される。しかし、いずれの提案でもラマン増幅器の利得は、伝送ファイバ（すなわち、ＷＤＭ信号が伝送される光ファイバ）を介してＷＤＭ信号が疎通されている時およびＷＤＭ信号が疎通されていない時のいずれか一方のみで設定される（特許文献１～６参照）。
特開２００４－２８７３０７号公報 特開２００６－１８９４６５号公報 特開２００５－３０３０７０号公報 特開２００６－２４６０５３号公報 特開２００１－１０９０２５号公報 特開２０１３－２４７４０６号公報
M. Morimoto, H. Ogoshi, J. Yoshida, S. Takasaka, A. Sano and Y. Miyamoto, "Co-Propagating Dual-Order Distributed Raman Amplifier Utilizing Incoherent Pumping", IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 29, NO. 7, APRIL 1, 2017.
後方励起ラマン増幅器は既に、実用化されている。ラマン増幅器の利得（すなわち、ラマン利得）は励起光のＡＳＳ（Amplified Spontaneous Raman Scattering：増幅された自然ラマン散乱光）の光強度に略比例する。従って、後方励起ラマン増幅器の利得は、励起光により発生するＡＳＳの光強度に基づいて設定される。
具体的には先ず、励起光とは逆方向に散乱されるＡＳＳ（以下、後方ＡＳＳと呼ぶ）の光強度とラマン利得との関係式から、ラマン利得の目標値に相当する後方ＡＳＳの光強度の目標値（以下、ＡＳＳ目標値と呼ぶ）が算出される。算出されたＡＳＳ目標値に実際の後方ＡＳＳの光強度が一致するように励起光強度（励起光の光パワー）が調節されることで、後方励起ラマン増幅器の利得が設定される。
ＡＳＳの波長帯域とＷＤＭ信号の波長帯域は、互いに重なっている。従って、ＷＤＭ信号が疎通（すなわち伝送）されている伝送ファイバに後方励起ラマン増幅器の励起光が入力されると、後方ＡＳＳとＷＤＭ信号が伝送ファイバから一緒に出力されるので、後方ＡＳＳの光強度測定が妨げられる。このため、後方励起ラマン増幅器の利得は、ＷＤＭ信号が疎通されていない時（例えば、ＷＤＭ伝送システムの立ち上げ時）に設定される。
前方励起ラマン増幅器には、励起光源のＲＩＮ（Relative Intensity Noise）がＷＤＭ信号に乗り移るという後方励起ラマン増幅器にはない問題がある。このため前方励起ラマン増幅器の実用化は遅れていたが、励起光源の改良によりこの問題は解決されつつある（例えば、非特許文献１参照）。
このため、前方励起ラマン増幅器は今後、ＷＤＭ伝送システムに導入されていくと考えられる。具体的には、高ビットレートで動作する次世代の光トランシーバが端局に増設される際に、前方励起ラマン増幅器も一緒に設置されると考えられる。
前方励起ラマン増幅器をＷＤＭ伝送システムに導入する際に重要なことは、ＷＤＭ信号が疎通されているか否かに拘わらず、ラマン利得の設定が可能なことである。換言するならば、運用中のＷＤＭ伝送システムを止めずに、前方励起ラマン増幅器の利得設定が可能なことが重要である。
しかしＷＤＭ信号が疎通していると、光コネクタ等によるＷＤＭ信号の反射光がＡＳＳの光強度測定を妨げて、ＡＳＳの光強度に基づくラマン利得の設定が困難になる。そこで本発明は、この様な問題を解決することを課題とする。
一つの実施の形態では、制御装置は、光ファイバの一端から他端に伝送される光信号を前記一端に励起光を入力して増幅する前方励起ラマン増幅器を制御する装置であって、前記励起光の増幅された自然散乱光の散乱光強度に基づいて前記前方励起ラマン増幅器のラマン利得を設定する第１利得設定部と、前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度に基づいて前記ラマン利得を設定する第２利得設定部と、前記光ファイバにおける前記光信号の疎通に関する疎通関連情報を取得し、取得された前記疎通関連情報が前記光信号の疎通を示していない場合には、前記第１利得設定部に前記ラマン利得を設定させ、取得された前記疎通関連情報が前記光信号の疎通を示している場合には、前記第２利得設定部に前記ラマン利得を設定させる利得設定制御部とを有する。
一つの側面では、本発明によれば、ラマン利得を与える光ファイバを介して光信号が疎通されているか否かに拘わらず、前方励起ラマン増幅器の利得を設定できる。
図１は、実施の形態１の制御装置２が適用されるＷＤＭ伝送システム４の一例を示す図である。 図２は、ＷＤＭ伝送システム４におけるＷＤＭ信号６等の流れを説明する図である。 図３は、実施の形態１の制御装置２の機能ブロックの一例を示す図である。 図４は、図３における情報および信号の流れを示す図である。 図５は、制御装置２のハードウェア構成の一例を示す図である。 図６は、図５における信号の流れを示す図である。 図７は、散乱光モニタ１８のハードウェア構成の一例を示す図である。 図８は、ＷＤＭ信号モニタ３４のハードウェア構成の一例を示す図である。 図９は、ＯＳＣ送信機２４のハードウェア構成の一例を示す図である。 図１０は、ＯＳＣ受信機３２のハードウェア構成の一例を示す図である。 図１１は、前方励起ラマン増幅器２６のハードウェア構成の一例を示す図である。 図１２は、後方励起ラマン増幅器３０のハードウェア構成の一例を示す図である。 図１３は、ＷＤＭ信号検出モジュール１４のハードウェア構成の一例を示す図である。 図１４は、ＷＤＭ信号検出モジュール１４の別の例を示す図である。 図１５は、前方励起ラマン増幅器２６の利得設定のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図１６は、前方励起ラマン増幅器２６の利得設定のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図１７は、前方励起ラマン増幅器２６の利得設定のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図１８は、ＡＳＳ２２の光強度に基づく利得設定のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図１９は、ＡＳＳ２２の光強度に基づく利得設定のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図２０は、ＡＡＳ２２の強度（すなわち、光パワー）と前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得の関係の一例を示す図である。 図２１は、ＷＤＭ信号６の光強度に基づく利得設定のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図２２は、ＷＤＭ信号６の光強度に基づく利得設定のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。図面が異なっても同じ構造を有する部分等には同一の符号を付し、その説明を省略する。
（実施の形態１）
（１）ＷＤＭ伝送システム
図１は、実施の形態１の制御装置２が適用されるＷＤＭ伝送システム４の一例を示す図である。図２は、ＷＤＭ伝送システム４におけるＷＤＭ信号６等の流れを説明する図である。
ＷＤＭ伝送システム４は、伝送ファイバ１０、伝送ファイバ１０により接続された端局Ａ，Ｂを有する。端局Ａは、互いに波長が異なる光信号λ１～λｎを送受信する複数の光トランシーバを有する。端局Ａは、複数の送信機Ｔｘが出力する光信号を合波して、ＷＤＭ信号６（すなわち、光信号）を出力する合波器１２を有する。複数の送信機Ｔｘはそれぞれ、別々の光トランシーバに含まれるモジュールである。後述する受信機Ｒｘ，Ｒｘ’および送信機Ｔｘ’についても同様である。合波器１２は例えば、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）である。合波器１２は、ＷＳＳ（Wavelength Selective. Switch）または光カプラであっても良い。
端局Ａは更に、ＷＤＭ信号６（図２参照）を検出するＷＤＭ信号検出モジュール１４を有する。ＷＤＭ信号検出モジュール１４は例えば、光スプリッタ、光検出器（例えばフォトダイオード、以下同様）、および光検出器から出力される光電流を処理する検出回路を有する。ＷＤＭ信号検出モジュール１４の詳細は、後述する図１３を参照して説明される。他のモジュール（例えば、散乱光モニタ１８）についても、同様である。
端局Ａは更に、ＷＤＭ信号６を増幅する光ファイバ増幅器１６（所謂、Post Amplifier）を有する。光ファイバ増幅器１６は例えば、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）である。後述する光ファイバ増幅器２３６，２１６，３６についても同様である。端局Ａは更に、後述する励起光２０のＡＳＳ(すなわち、増幅された自然散乱光）２２を検出する散乱光モニタ１８を有する。
増幅された自然ラマン散乱光は、励起光の進行方向と同方向および逆方向それぞれに発生する。ＡＳＳ２２は、励起光２０とは逆方向に進行する散乱光（すなわり、後方ＡＳＳ）である。後述するＡＳＳ２２３、ＡＳＳ２２２，ＡＳＳ２３も、後方ＡＳＳである。
散乱光モニタ１８は、ＡＳＳ２２の光強度（すなわち、散乱光強度）に応じた信号（例えば、光電流）を出力する。散乱光モニタ１８は例えば、光スプリッタおよび光検出器を有する。
端局Ａは更に、伝送ファイバ１０（すなわち、光ファイバ）を介して端局Ｂに制御装置２からの要求や情報を送信する光送信機２４（以下、ＯＳＣ送信機２４と呼ぶ）を有する。ＯＳＣ送信機２４は、光監視チャネル（Optical Supervisory Channel:ＯＳＣ）を用いて端局Ｂの光受信機２３２（以下、ＯＳＣ受信機と呼ぶ）に制御装置２の要求や情報を送信する。
ＯＳＣ送信機２４は例えば、光フィルタおよびOSC SFP Txを有する。OSC SFP Txは、OSC SFP（Small Form-Factor Pluggable）トランシーバの光送信機である。
端局Ａは更に、伝送ファイバ１０の一端Ｅ１から他端Ｅ２に伝送されるＷＤＭ信号６を、一端Ｅ１に励起光２０を入力して増幅するラマン増幅器（すなわち、前方励起ラマン増幅器）２６を有する。前方励起ラマン増幅器２６は例えば、光フィルタおよび励起光源を有する。
端局Ａは更に、前方励起ラマン増幅器２６を制御する制御装置２を有する。図１に示す例では、制御装置２は更に後述する後方励起ラマン増幅器３０を制御する。ただし後方励起ラマン増幅器３０は、制御装置２以外の装置によって制御されても良い。
端局Ｂは、励起光２２１（励起光２０とは別の励起光）を伝送ファイバ１０の他端Ｅ２に入力して、ＷＤＭ信号６を増幅するラマン増幅器（すなわち、後方励起ラマン増幅器）２３０を有する。後方励起ラマン増幅器２３０の基本的な構造は、端局Ａの前方励起ラマン増幅器２６の構造と略同じである。
端局Ｂは更に、端局Ａの制御装置２からの要求や情報を伝送ファイバ１０介して受信するＯＳＣ受信機２３２を有する。ＯＳＣ受信機２３２は例えば、光フィルタおよびOSC SFP Rxを有する。OSC SFP Rxは、OSC SFPトランシーバの光受信機である。
端局Ｂは更に、ＷＤＭ信号６の光強度に応じた電気信号（例えば、光電流）を出力するＷＤＭ信号モニタ２３４を有する。ＷＤＭ信号モニタ２３４の基本的な構造は、端局Ａの散乱光モニタ１８の構造と略同じである。ＷＤＭ信号モニタ２３４は、後方励起ラマン増幅器２３０のＡＳＳ２２３を検出する散乱光モニタでもある。
端局Ｂは更に、後方励起ラマン増幅器２３０により増幅されたＷＤＭ信号６を更に増幅する光ファイバ増幅器２３６（所謂、Pre Amplifier）を有する。光ファイバ増幅器２３６の構造は、端局Ａの光ファイバ増幅器１６の構造と略同じである。
端局Ｂは更に、光ファイバ増幅器２３６により増幅されたＷＤＭ信号を、互いに波長が異なる複数の光信号λ１～λｎに分波する分波器２３８を有する。分波器２３８は例えば、ＡＷＧ、ＷＳＳおよび光カプラのいずれかであっても良い。
端局Ｂは更に、分波器２３８により分波された光信号λ１～λｎを受信して電気信号に変換する複数の受信機Ｒｘ’を有する。
端局Ｂは更に、複数の送信機Ｔｘ’、合波器２１２、ＷＤＭ信号検出モジュール２１４、光ファイバ増幅器２１６、散乱光モニタ２１８、ＯＳＣ送信機２２４、前方励起ラマン増幅器２２６、および制御装置２０２を有する。複数の送信機Ｔｘ’等の構造および機能は、端局Ａの対応する装置およびモジュールの構造および機能と略同じである。例えば複数の送信機Ｔｘ’の構造および機能は、端局Ａの複数の送信機Ｔｘの構造および機能と略同じである。
同様に端局Ａは、後方励起ラマン増幅器３０、ＯＳＣ受信機３２、ＷＤＭ信号モニタ３４、光ファイバ増幅器３６、分波器３８、および複数の受信機Ｒｘを有する。複数の後方励起ラマン増幅器３０等の構造および機能は、端局Ｂの対応する装置またはモジュールの構造および機能と略同じである。例えば後方励起ラマン増幅器３０の構造および機能は、端局Ｂの後方励起ラマン増幅器２３０の構造および機能と略同じである。
ラマン増幅器（すなわち、前方励起ラマン増幅器および後方励起ラマン増幅器）は、低雑音を特徴とする光増幅器である。ＷＤＭ信号６は前方励起ラマン増幅器２６と後方励起ラマン増幅器２３０とによって２度増幅されてから、端局Ｂの光ファイバ増幅器２３６に入力される。端局Ｂの光ファイバ増幅器２３６に入力されるＷＤＭ信号６は、この２度の増幅によりＯＳＮＲの劣化が抑制されつつ増幅される。従って、端局Ｂの光ファイバ増幅器２３６から出力されるＷＤＭ信号６のＯＳＮＲは高い。
ＷＤＭ伝送システム４は、端局Ｂの前方励起ラマン増幅器２２６と端局Ａの後方励起ラマン増幅器３０との間に配置された伝送ファイバ２１０を有する。端局Ｂの複数の送信機Ｔｘ’と合波器２１２により生成されるＷＤＭ信号２０６は、伝送ファイバ２１０により端局Ａに伝送される。ＷＤＭ信号２０６は、端局Ｂ側では光ファイバ増幅器２１６と前方励起ラマン増幅器２２６により増幅され、端局Ａ側では後方励起ラマン増幅器３０および光ファイバ増幅器３６とにより増幅される。
光ファイバ増幅器３６等により増幅されたＷＤＭ信号２０６は、分波器３８により互いに波長が異なる複数の光信号に分波される。分波器３８により分波された光信号は、複数の受信機Ｒｘにより受信される。ＷＤＭ信号モニタ３４は、光ファイバ増幅器３６により増幅される前のＷＤＭ信号２０６の光強度に応じた電気信号（例えば、光電流）を出力する。
端局Ｂの前方励起ラマン増幅器２２６は、励起光２２０を出力する。励起光２２０のＡＳＳ２２２の一部は、端局Ｂの散乱光モニタ２１８により電気信号（例えば、光電流）に変換される。端局Ａの後方励起ラマン増幅器３０は、励起光２１を出力する。励起光２１のＡＳＳ２３の一部は、端局ＡのＷＤＭ信号モニタ３４により電気信号（例えば、光電流）に変換される。すなわちＷＤＭ信号モニタ３４は、ＡＳＳ２３の光強度に応じた電気信号を出力する散乱光モニタでもある。
端局ＢのＯＳＣ送信機２２４は、伝送ファイバ２１０を介して端局Ａに制御装置２０２の要求や情報を送信する。端局ＡのＯＳＣ受信機３２は、制御装置２０２の要求や情報を受信し制御装置２に伝達する。ＯＳＣ送信機２２４は、光監視チャネルを用いてＯＳＣ受信機３２に制御装置２０２の要求や情報を送信する。端局Ｂの制御装置２０２は、前方励起ラマン増幅器２２６および後方励起ラマン増幅器２３０を制御する。
ＷＤＭ伝送システム４は更に、制御装置２，２０２に接続されたネットワーク管理システム(Network Management System:ＮＭＳ)４０を有する。ＮＭＳ４０は例えば、運用情報９０（後述する図４参照）、伝送情報９２および励起情報９４等を管理している。
運用情報９０は、ＷＤＭ伝送システム４が運用中か否かを示す情報である。伝送情報９２は、伝送ファイバ１０を介してＷＤＭ信号６が伝送されているか否かを示す情報である。励起情報９４は、伝送ファイバ１０の他端に励起光２２１が入力されているか否かを示す情報である。
端局Ａの管理システム（図示せず）は、ＷＤＭ信号６が合波器１２から出力されている否かを、ＷＤＭ信号検出モジュール１４を用いて監視する。端局Ａの管理システムは、監視結果に基づいて伝送情報９２を定期的にＮＭＳ４０に報告する。伝送情報９２はＷＤＭ伝送システム４の管理者によって、ＮＭＳ４０に入力されても良い。端局Ｂの管理システム（図示せず）は後方励起ラマン増幅器２３０を監視し、監視結果に基づいて励起情報９４を定期的にＮＭＳ４０に報告する。
ＷＤＭ信号６、２０６の帯域は例えば、１５２８ｎｍ～１５６７ｎｍである。ＷＤＭ信号６、２０６の帯域は、１５３０ｎｍ～１６１０ｎｍであっても良い。
励起光２０，２１，２２０，２２１の波長帯域は、例えば、１４２０ｎｍ～１４７０ｎｍである。励起光２０，２１，２２０，２２１の波長は、単一（例えば、１４５０ｎｍ）であっても良い。光監視チャネルの波長帯域は例えば、１５０５ｎｍ～１５１７ｎｍである。
（２）構造
（２－１）機能ブロック
図３は、実施の形態１の制御装置２の機能ブロックの一例を示す図である。図３には、制御装置２に接続された装置等（例えば、ＮＭＳ４０）も破線により示されている。図４は、図３における情報および信号の流れを示す図である。
図３に示すように制御装置２は、第１利得設定部４２ａ、第２利得設定部４２ｂ、および利得設定制御部４４を有する。
－第１利得設定部４２ａ-
第１利得設定部４２ａは、励起光２０（図２参照）のＡＳＳ２２の光強度に基づいて、前方励起ラマン増幅器２６（図３参照）のラマン利得を設定する。第１利得設定部４２ａは例えば、ＡＳＳ光強度取得部４５、ＡＳＳ目標値算出部４６、および第１励起光調節部４８ａを有する。ＡＳＳ光強度取得部４５等の機能および動作については、後述する（「（３）動作」参照）。
ラマン利得は、ＡＳＳの光強度（すなわち、光パワー）に略比例する。第１利得設定部４２ａは、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定するため例えば、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得が目標値Ｇｔａｒｇｅｔ（例えば、１０ｄＢ）に一致する場合のＡＳＳ２２の光強度Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔを算出する。Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔは、ＡＳＳ２２の目標値（すなわち、ＡＳＳ目標値）である。Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔは例えば、ＡＳＳ２２の光強度とラマン利得との関係式に基づいて算出される。
第１利得設定部４２ａは更に前方励起ラマン増幅器２６を制御して、ＡＳＳ２２の光強度がＡＳＳ目標値Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔになるように、励起光２０の光強度（すなわち、励起光強度）を調節する。ラマン利得の目標値Ｇｔａｒｇｅｔは例えば、後述する不揮発性メモリ５６（図５参照）に予め記録される。ＡＳＳ２２の光強度は例えば、散乱光モニタ１８（図４参照）が出力する信号５２から算出される。
－ＷＤＭ信号６がラマン利得設定に与える影響－
ＷＤＭ信号６の伝送経路には、ＷＤＭ信号６を反射する反射点が散在する。例えば、伝送ファイバ１０は光コネクタにより前方励起ラマン増幅器２６に接続されるが、ＷＤＭ信号６は光コネクタにより反射される。
光コネクタによるＷＤＭ信号６の反射光は、微弱（例えば、－２０ｄＢｍ）である。しかしＡＳＳ２２も微弱（例えば、－２２ｄＢｍ）なので、散乱光モニタ１８の出力は、ＷＤＭ信号６の反射光の影響を強く受ける。従ってＷＤＭ信号６が疎通していると、散乱光モニタ１８の出力に基づくＡＳＳ光強度（すなわち、ＡＳＳの光強度）の算出は困難になる。
また、ＷＤＭ信号６が前方励起ラマン増幅器２６により増幅されると、増幅されたＷＤＭ信号６の誘導ブリルアン散乱によって反射光が発生する。このため、光コネクタ等による反射光が小さくても、ＷＤＭ信号６が伝送ファイバ１０を介して疎通していると、散乱光モニタ１８の出力に基づくＡＳＳ光強度の算出は困難である。従ってＷＤＭ信号６が疎通している場合、ＡＳＳ光強度に基づくラマン利得の設定は困難である。
以上の説明から明らかように、ＡＳＳ２２の光強度に基づく第１利得設定部４２ａのラマン利得設定は、ＷＤＭ信号６が疎通していない場合には容易であるが、ＷＤＭ信号６が疎通している場合には困難である。すなわち第１利得設定部４２ａは、ＷＤＭ信号６の非疎通時のラマン利得設定に適している。
－第２利得設定部４２ｂ-
第２利得設定部４２ｂは、伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度（すなわち、光パワー）に基づいて、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定する。第２利得設定部４２ｂは例えば、ラマン利得算出部５０および第２励起光調節部４８ｂを有する。ラマン利得算出部５０および第２励起光調節部４８ｂについては、後述する（「（３）動作」参照）。
伝送ファイバ１０（図２参照）は、前方励起ラマン増幅器２６の増幅媒体である。前方励起ラマン増幅器２６の利得は、励起光２０が伝送ファイバ１０に入力されている場合のＷＤＭ信号６の光強度Ｐｏｎと、励起光２０が入力されていない場合の光強度Ｐｏｆｆとの強度比（＝Ｐｏｎ／Ｐｏｆｆ）である。光強度Ｐｏｎは、励起光２０が伝送ファイバ１０に入力されている場合に、伝送ファイバ１０の端局Ｂ側の一端Ｅ２から出力されるＷＤＭ信号６の光強度である。光強度Ｐｏｆｆは、励起光２０が伝送ファイバ１０に入力されていない場合に、伝送ファイバ１０の端局Ｂ側の一端Ｅ２から出力されるＷＤＭ信号６の光強度である。
第２利得設定部４２ｂは例えば、前方励起ラマン増幅器２６にラマン利得を設定するため、励起光２０が入力されている場合と入力されていな場合のＷＤＭ信号６の光強度Ｐｏｎ，Ｐｏｆｆからラマン利得（＝Ｐｏｎ／Ｐｏｆｆ）を算出する。第２利得設定部４２ｂは更に前方励起ラマン増幅器２６を制御して、ＷＤＭ信号６の光強度Ｐｏｎ，Ｐｏｆｆから算出されるラマン利得（＝Ｐｏｎ／Ｐｏｆｆ）がラマン利得の目標値Ｇｔａｒｇｅｔになるように、励起光２０の光強度を調節する。すなわち、第２利得設定部４２ｂは、伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度（例えばＰｏｎ，Ｐｏｆｆ）に基づいて算出されるラマン利得（例えばＰｏｎ／Ｐｏｆｆ）が、ラマン利得の目標値Ｇｔａｒｇｅｔになるように励起光強度を調節する。
従って、ＷＤＭ信号６が疎通している場合には、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を、伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度に基づいて設定することは容易である。しかしＷＤＭ信号６が疎通していない場合には、ＷＤＭ信号６が無いので、ＷＤＭ信号６の光強度に基づくラマン利得の設定は困難である。すなわち第２利得設定部４２ｂは、ＷＤＭ信号６の疎通時のラマン利得設定に適している。
－利得設定制御部４４－
利得設定制御部４４は、伝送ファイバ１０におけるＷＤＭ信号６の疎通に関する疎通関連情報５３を、例えばＮＭＳ４０から取得する。利得設定制御部４４は、取得された疎通関連情報５３がＷＤＭ信号６の疎通を示していない場合には、第１利得設定部４２ａに前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定させる。一方、取得された疎通関連情報５３がＷＤＭ信号６の疎通を示している場合には、利得設定制御部４４は、第２利得設定部４２ｂに前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定させる。
すなわち、疎通関連情報５３がＷＤＭ信号６の疎通を示さない場合、制御装置２は、ＷＤＭ信号６の非疎通時のラマン利得設定に適した第１利得設定部４２ａに、ラマン利得を設定させる。一方、疎通関連情報５３がＷＤＭ信号６の疎通を示す場合には、制御装置２は、ＷＤＭ信号６の疎通時のラマン利得設定に適した第２利得設定部４２ｂに、ラマン利得を設定させる。従って制御装置２によれば、伝送ファイバ１０を介してＷＤＭ信号６が疎通されているか否かに拘わらず、前方励起ラマン増幅器２６の利得を設定できる。
（２－２）ハードウェア
－制御装置２－
図５は、制御装置２のハードウェア構成の一例を示す図である。図６は、図５における信号の流れを示す図である。制御装置２はＣＰＵ（Central Processing Unit）５４、不揮発性メモリ５６、ＲＡＭ（Random Access Memory）５８、およびＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）６０ａを含む。ＣＰＵ５４は、ハードウェアである。
制御装置２は更に、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、不揮性メモリ５６、およびＦＰＧＡ６０ａを相互に接続するバス６２を含む。制御装置２は更に、２つのＴＩＡ（Trans-Impedance Amplifier）６２ａ，６２ｂおよび２つのＡＤＣ（Analog To Digital Converter）６４ａ，６４ｂを含む。
ＲＡＭ５８は例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）である。ＲＡＭ５８は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）であっても良い。不揮発性メモリ５６は例えば、フラッシュメモリである。不揮発性メモリ５６は、ＲＯＭ(Read Only Memory）であっても良い。
不揮発性メモリ５６には、前方励起ラマン増幅器２６を制御するプログラム、後方励起ラマン増幅器３０を制御するプログラム、前方励起ラマン増幅器２６および後方励起ラマン増幅器３０それぞれのラマン利得の目標値等が記録されている。
ＣＰＵ５４は、不揮発性メモリ５６に記録されたプログラムをＲＡＭ５８にロードし、ロードされたプログラムを実行する。ＲＡＭ５８には、ＣＰＵ５４が実行する処理に用いられる作業変数、データ等も一時的に記録される。
ＦＰＧＡ６０ａは、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、不揮発性メモリ５６、ＡＤＣ６４ａ、ＡＤＣ６４ｂ、ＯＳＣ送信機２４、ＯＳＣ受信機３２、前方励起ラマン増幅器２６、後方励起ラマン増幅器３０、およびＮＭＳ４０に接続される。ＦＰＧＡ６０ａは例えば、ＡＤＣ６４ａ～ＮＭＳ４０とＣＰＵ５４との間の情報や要求（すなわち、コマンド）の交換を仲介するインターフェースとして機能する。
ＴＩＡ６２ａは、散乱光モニタ１８（図２参照）が出力する光電流７０ａ（図４の信号５２）を電圧に変換する。ＡＤＣ６４ａは、ＴＩＡ６２ａの出力をデジタル信号に変換して、ＦＰＧＡ６０ａに入力する。同様に、ＴＩＡ６２ｂはＷＤＭ信号モニタ３４（図２参照）が出力する光電流７０ｂを電圧に変換する。ＴＩＡ６２ｂの出力はＡＤＣ６４ｂによりデジタル信号に変換され、ＦＰＧＡ６０ａに入力される。
利得設定制御部４４（図３参照）は例えば、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、および不揮発性メモリ５６、およびＦＰＧＡ６０ａにより実現される。同様に第１利得設定部４２ａは、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、および不揮発性メモリ５６、およびＦＰＧＡ６０ａにより実現される。同様に第２利得設定部４２ｂは、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、不揮発性メモリ５６，およびＦＰＧＡ６０ａにより実現される。
－散乱光モニタ１８－
図７は、散乱光モニタ１８のハードウェア構成の一例を示す図である。散乱光モニタ１８は、ＡＳＳ２２（図２参照）の一部を分岐する光スプリッタ６６ａ、および分岐されたＡＳＳ２２を光電変換して光電流７０ａ（図４の信号５２）を出力する光検出器６８ａを有する。光検出器６８ａから出力される光電流７０ａは、ＴＩＡ６２ａ（図６参照）により電圧に変換される。
－ＷＤＭ信号モニタ３４－
図８は、ＷＤＭ信号モニタ３４のハードウェア構成の一例を示す図である。
ＷＤＭ信号モニタ３４は、ＷＤＭ信号２０６（図２参照）の一部を分岐する光スプリッタ６６ｂ、および分岐されたＷＤＭ信号２０６を光電変換して光電流７０ｂを出力する光検出器６８ｂを有する。光検出器６８ｂから出力される光電流７０ｂは、ＴＩＡ６２ｂ（図６参照）により電圧に変換される。光スプリッタ６６ｂは励起光２１（図２参照）のＡＳＳ２３（後方ＡＳＳ）も分岐するが、ＡＳＳ２３はＷＤＭ信号２０６に比べ弱いので無視できる。
－ＯＳＣ送信機２４－
図９は、ＯＳＣ送信機２４のハードウェア構成の一例を示す図である。ＯＳＣ送信機２４は、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）７４ａ、半導体レーザの駆動回路７６ａ、半導体レーザ７８、および光フィルタ８０ａを有する。ＤＡＣ７４ａは、制御装置２が端局Ｂに送信する要求や情報を示すデジタル信号７２ａをアナログ信号８２ａに変換する。駆動回路７６ａは、アナログ信号８２ａの大きさに応じた強度で半導体レーザ７８を変調する。従って半導体レーザ７８は、デジタル信号７２ａの値に応じて変調された光信号８４を出力する。
光フィルタ８０ａは、光信号８４を伝送ファイバ１０に向かって送出する。光フィルタ８０ａは更に、ＷＤＭ信号６とＡＳＳ２２を透過する。光フィルタ８０ａは例えば、誘電体多層膜、およびこの誘電体多層膜を挟む一対の透明プリズムを有する光学部品である（後述する光フィルタ８０ｂ～８０ｄについても同様）。
－ＯＳＣ受信機３２－
図１０は、ＯＳＣ受信機３２のハードウェア構成の一例を示す図である。ＯＳＣ受信機３２は、光フィルタ８０ｂ、光検出器６８ｃ、ＴＩＡ６２ｃ、およびＡＤＣ６４ｃを有する。
光フィルタ８０ｂは、ＷＤＭ信号２０６およびＡＳＳ２３を透過し、端局ＢのＯＳＣ送信機２２４によって送信されるＯＳＣ信号１８４を分岐する。光検出器６８ｃは、分岐されたＯＳＣ信号１８４を光電変換して光電流７０ｃを出力する。
ＴＩＡ６２ｃは、光検出器６８ｃから出力される光電流７０ｃを電圧に変換する。ＡＤＣ６４ｃは、ＴＩＡ６２ｃの出力をデジタル信号７２ｂに変換して、ＦＰＧＡ６０ａ（図６参照）に入力する。
－前方励起ラマン増幅器２６－
図１１は、前方励起ラマン増幅器２６のハードウェア構成の一例を示す図である。前方励起ラマン増幅器２６は、ＦＰＧＡ６０ｂ、ＤＡＣ７４ｂ、光源の駆動回路８５ａ、励起光２０を出力する光源８６ａ、および光フィルタ８０ｃを有する。光源８６ａは例えば、半導体レーザまたはインコヒーレント光源（Incoherent Light Source:非特許文献１参照）である。
制御装置２のＦＰＧＡ６０ａ（図５参照）は、励起光２０の光強度を設定値Ｐｓｅｔに設定させるための要求８８aを、前方励起ラマン増幅器２６のＦＰＧＡ６０ｂに送信する。ＦＰＧＡ６０ｂは要求８８aを受信すると、光源８６ａから出力させる励起光２０の光強度を設定値Ｐｓｅｔにする駆動電流の値を算出する。ＤＡＣ７４ｂは、ＦＰＧＡ６０ｂが算出した駆動電流の値をアナログ信号８２ｂに変換する。
駆動回路８５ａは、アナログ信号８２ｂの大きさに応じた駆動電流で光源８６ａを駆動する。すると光源８６ａは、光強度が設定値Ｐｓｅｔの励起光２０を出力する。上記「駆動電流」は、駆動電力や駆動電圧等であっても良い。
光フィルタ８０ｃは、励起光２０を伝送ファイバ１０に向かって送出する。光フィルタ８０ｃは更に、ＷＤＭ信号６、ＯＳＣ送信機２４から出力される光信号８４、およびＡＳＳ２２を透過する。
－後方励起ラマン増幅器３０－
図１２は、後方励起ラマン増幅器３０のハードウェア構成の一例を示す図である。後方励起ラマン増幅器３０は、ＦＰＧＡ６０ｃ、ＤＡＣ７４ｃ、光源の駆動回路８５ｂ、励起光２１を出力する光源８６ｂ、および光フィルタ８０ｄを有する。光源８６ｂは例えば、半導体レーザである。
後方励起ラマン増幅器３０の各部分の機能は、図１１を参照した前方励起ラマン増幅器２６の各部分の機能と略同じである。但し、後方励起ラマン増幅器３０が受信する要求８８ｂは、後方励起ラマン増幅器３０の励起光２１（図２）の光強度を設定するための要求である。光フィルタ８０ｄは、励起光２１を伝送ファイバ２１０に向かって送出する。光フィルタ８０ｄは更に、ＷＤＭ信号２０６、端局ＢのＯＳＣ送信機２２４からのＯＳＣ信号１８４、およびＡＳＳ２３を透過する。
－ＷＤＭ信号検出モジュール１４－
図１３は、ＷＤＭ信号検出モジュール１４のハードウェア構成の一例を示す図である。ＷＤＭ信号検出モジュール１４は、ＷＤＭ信号６（図２参照）の一部を分岐する光スプリッタ６６ｃ、および分岐されたＷＤＭ信号６の一部を光電変換して光電流７０ｄを出力する光検出器６８ｄを有する。ＷＤＭ信号検出モジュール１４は更に、光検出器６８ｄから出力される光電流７０ｄを処理して、ＷＤＭ信号６が合波器１２から出力されているか否かを示すＷＤＭ信号情報７３を出力する検出回路７１を有する。
ＷＤＭ信号検出モジュール１４は、光検出器６８ｄおよび検出回路７１の代わりにＯＣＭ(Optical channel monitor)を有しても良い。図１４は、ＷＤＭ信号検出モジュール１４の別の例を示す図である。
図１３に示す例では、ＷＤＭ信号検出モジュール１４は、合波器１２と光ファイバ増幅器１６の間に配置される。しかし図１４に示すように、光送信機Ｔｘλｉ（ｉは、１以上ｎ以下の整数）と合波器１２の間に、ＷＤＭ信号検出モジュール１４が一つずつ配置されても良い。この場合、光送信機Ｔｘλｉに接続されたＷＤＭ信号検出モジュール１４が出力するＷＤＭ信号情報７３は、光送信機Ｔｘλｉから光信号が出力されているか否かを示す。
（３）動作
ここでは制御装置２等が、「（２－１）機能ブロック」で説明した機能を実現するために実行する好ましい動作の一例を説明する。
（３－１）利得設定制御部４４の動作
利得設定制御部４４（図４参照）は、伝送ファイバ１０（図２参照）および前方励起ラマン増幅器２６を有するＷＤＭ伝送システム４が運用中か否かを示す運用情報９０を、例えばＮＭＳ４０から取得する。取得された運用情報９０がＷＤＭ伝送システム４の運用中を示している場合には、利得設定制御部４４は更に、ＷＤＭ信号が伝送されているか否かを示す伝送情報９２を例えばＮＭＳから更に取得する。運用情報９０および伝送情報９２はそれぞれ、上述した疎通関連情報５３（図４参照）の一つである。
ＷＤＭ伝送システム４の運用中でも、ＷＤＭ伝送システム４のトラフィックが一時的に無くなりその結果、ＷＤＭ信号６が非疎通となることがある。伝送情報９２によれば、ＷＤＭ伝送システム４の運用中におけるＷＤＭ信号６の非疎通を検知できる。
利得設定制御部４４は、運用情報９０がＷＤＭ伝送システム４の運用中を示さない場合には、第１利得設定部４２ａに前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定させる。利得設定制御部４４は更に、運用情報９０はＷＤＭ伝送システム４の運用中を示しているが伝送情報９２がＷＤＭ信号６の伝送中を示さない場合にも、第１利得設定部４２ａに前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定させる。
一方、運用情報９０がＷＤＭ伝送システム４の運用中を示し更に伝送情報９２がＷＤＭ信号６の伝送中を示す場合には、利得設定制御部４４は、第２利得設定部４２ｂに前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定させる。
（３－２）第１利得設定部４２ａの動作
第１利得設定部４２ａは例えば、ＡＳＳ光強度取得部４５（図３参照）、ＡＳＳ目標値算出部４６、および第１励起光調節部４８ａを有する。ＡＳＳ光強度取得部４５、ＡＳＳ目標値算出部４６、第１励起光調節部４８ａは協働して、前方励起ラマン増幅器２６にラマン利得を設定する。
ＡＳＳ光強度取得部４５は、散乱光モニタ１８が出力する信号５２からＡＳＳ２２の光強度Ｐａｓｓ，ｍｏｎを取得（例えば算出）する。一方、ＡＳＳ目標値算出部４６は、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得が目標値Ｇｔａｒｇｅｔに一致する場合のＡＳＳ２２の光強度Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔ（すなわち、ＡＳＳ目標値）を算出する。
第１励起光調節部４８ａは、ＡＳＳ光強度取得部４５により取得される散乱光強度Ｐａｓｓ，ｍｏｎがＡＳＳ目標値Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔになるように、前方励起ラマン増幅器２６の出力（すなわち、励起光２０の光強度）を調節する。この調節により、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得が設定される。
－運用中非疎通状態における利得設定―
ＷＤＭ伝送システム４の運用中にトラフィックが一時的に消滅した場合、ＷＤＭ信号６は伝送されない。或いは、ＷＤＭ伝送システム４の各装置が起動されＷＤＭ伝送システム４の運用が開始されても、送信機Ｔｘへの信号入力が開始されるまでは、ＷＤＭ信号６は伝送されない。この様な場合には運用情報９０はＷＤＭ伝送システム４の運用中を示し、伝送情報９２はＷＤＭ信号６の伝送中を示さない。
ＷＤＭ信号６が伝送されなくてもＷＤＭ伝送システム４が運用中であれば、端局Ｂの後方励起ラマン増幅器２３０は励起光２２１を伝送ファイバ１０に入力する。すると、励起光２２１のＡＳＳの一部は端局Ａに向かって伝搬して、端局Ａの散乱光モニタ１８に入射する。すると、散乱光モニタ１８の出力（すなわち、信号５２）から算出されるデータは、前方励起ラマン増幅器２６から出力される励起光２０のＡＳＳ光強度（すなわち、ＡＳＳ２２の光強度）を正しく示さなくなる。その結果、ＡＳＳ光強度に基づくラマン利得の設定が困難になる。なおＡＳＳ（増幅された自然散乱光）は良く知られているように、励起光の後方だけでなく前方にも伝搬する。
そこで第１励起光調節部４８ａ（図４参照）は、運用情報９０がＷＤＭ伝送システム４の運用中を示すと共に伝送情報９２がＷＤＭ信号６の伝送中を示さない場合（すなわち、運用中非疎通状態）には先ず、ＮＭＳ４０から励起情報９４を取得する。励起情報９４は、伝送ファイバ１０の他端Ｅ２（図２参照）に励起光２２１が入力されているか否かを示す情報である。第１利得設定部４２ａは、励起情報９４が励起光２２１の入力中を示す場合には、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定する前に、端局Ｂの後方励起ラマン増幅器２３０に励起光２２１の入力を中断させる。
後方励起ラマン増幅器２３０による励起光入力が中断すると、散乱光モニタ１８に入射する散乱光はＡＳＳ２２（図２参照）だけになるので、ＡＳＳ光強度に基づくラマン利得の設定が可能になる。励起情報９４はＮＭＳ４０からではなく、端局Ｂの制御装置２からＯＳＣ（すなわち、光監視チャネル）を介して直接取得されても良い。
ＡＳＳ目標値算出部４６は、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、および不揮発性メモリ５６により実現される。ＡＳＳ光強度取得部４５は、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、不揮発性メモリ５６、およびＦＰＧＡ６０ａにより実現される。第１励起光調節部４８ａは、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、不揮発性メモリ５６，およびＦＰＧＡ６０ａにより実現される。
（３－３）第２利得設定部４２ｂの動作
第２利得設定部４２ｂ（図３参照）は例えば、ラマン利得算出部５０および第２励起光調節部４８ｂを有する。ラマン利得算出部５０と第２励起光調節部４８ｂとは協働して、前方励起ラマン増幅器２６にラマン利得を設定する。
－ラマン利得算出部５０－
ラマン利得算出部５０は、伝送ファイバ１０（図２参照）から出力されるＷＤＭ信号６の光強度を示す光強度情報９８（図４参照）に基づいて、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を算出する。
ラマン利得算出部５０は先ず、光強度情報９８を送信させるための要求９６を、ＯＳＣ送信機２４（図２参照）を介して端局Ｂの制御装置２０２に送信する。端局Ｂの制御装置２０２は要求９６に応答して、端局ＢのＷＤＭ信号モニタ２３４の出力（例えば、光電流）から、伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度ＰＷＤＭを算出する。端局Ｂの制御装置２０２は更に、算出された光強度ＰＷＤＭを示す光強度情報９８（図４参照）を、ＯＳＣ送信機２２４を介して端局ＡのＯＳＣ受信機３２に送信する。ラマン利得算出部５０は、ＯＳＣ受信機３２により受信される光強度情報９８に基づいて、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を算出する。
光強度情報９８が示す光強度ＰＷＤＭは例えば、励起光２０が疎通している場合に伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度Ｐｏｎ、および励起光２０が疎通していない場合に伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度Ｐｏｆｆである。ラマン利得算出部５０は例えば、ラマン利得を示すＰｏｎとＰｏｆｆとの強度比（＝Ｐｏｎ／Ｐｏｆｆ）を算出する。
－第２励起光調節部４８ｂ－
第２励起光調節部４８ｂは、ラマン利得算出部５０により算出されるラマン利得がラマン利得の目標値Ｇｔａｒｇｅｔになるように、前方励起ラマン増幅器２６の出力（すなわち、励起光２０の光強度）を調節する。この調節の結果、前方励起ラマン増幅器２６にラマン利得Ｇｔａｒｇｅｔが設定される。
ラマン利得算出部５０は、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、不揮発性メモリ５６、およびＦＰＧＡ６０ａにより実現される。第２励起光調節部４８ｂは、ＣＰＵ５４、ＲＡＭ５８、不揮発性メモリ５６、およびＦＰＧＡ６０ａにより実現される。
（３－４）処理手順
（３－４－１）制御装置２による処理
図１５～１７は、前方励起ラマン増幅器２６の利得設定のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図１５～１７には、ＮＭＳ４０および端局Ｂの制御装置２０２が実行する処理も示されている。
－ステップＳ２－
制御装置２のＣＰＵ５４（図５参照）は先ず、ＦＰＧＡ６０ａを介してＷＤＭ伝送システム４の運用情報９０（図４参照）の送信を、ＮＭＳ４０に要求する（ステップＳ２）。ＮＭＳ４０はこの要求に応答して、運用情報９０を制御装置２に送信する（ステップＳ３０２）。ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、送信された運用情報９０を取得する。ステップＳ２および運用情報９０の取得は、利得設定制御部４４により実行される。
－ステップＳ４－
ＣＰＵ５４は、取得した運用情報９０がＷＤＭ伝送システム４の運用中を示しているか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４は、利得設定制御部４４（図４参照）により実行される。
－ステップＳ６－
運用情報９０がＷＤＭ伝送システム４の運用中を示していない場合には、ＣＰＵ５４は、ＦＰＧＡ６０ａ等と協働して、ＡＳＳ２２の光強度に基づいて前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定する（下記「（３－４－２）ＡＳＳ２２の光強度に基づく利得設定」参照）。ステップＳ６は、第１利得設定部４２ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ８－
運用情報９０がＷＤＭ伝送システム４の運用中を示している場合には、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、伝送情報９２（図４参照）の送信をＮＭＳ４０に要求する（ステップＳ８）。ＮＭＳ４０はこの要求に応答して、伝送情報９２を制御装置２に送信する（ステップＳ３０４）。ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、送信された伝送情報９２を取得する。ステップＳ８および伝送情報９２の取得は、利得設定制御部４４（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１０－
ＣＰＵ５４は、取得された伝送情報９２がＷＤＭ信号６の伝送を示しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０は、利得設定制御部４４（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１２－
取得された伝送情報９２がＷＤＭ信号６の伝送を示している場合には、ＣＰＵ５４は、ＦＰＧＡ６０ａ等と協働して、ＷＤＭ信号６の光強度に基づいて前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定する（下記「（３－４－３）ＷＤＭ信号６の光強度に基づく利得設定」参照）。ステップＳ１２は、第２利得設定部４２ｂ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１４－
取得された伝送情報９２がＷＤＭ信号６の伝送を示していない場合には、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、端局Ｂの励起情報９４の送信をＮＭＳ４０に要求する（ステップＳ１４）。ＮＭＳ４０はこの要求に応答して、励起情報９４を制御装置２に送信する（ステップＳ３０５）。ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、送信された励起情報９４を取得する。ステップＳ１４および励起情報９４の取得は、利得設定制御部４４（図４参照）により実行される。
ＣＰＵ５４は端局Ｂの制御装置２０２から直接、ＯＳＣ（すなわち、光監視チャネル）とＦＰＧＡ６０ａを介して、励起情報９４を取得しても良い。
－ステップＳ１６－
ＣＰＵ５４は取得された励起情報９４が、伝送ファイバ１０の他端Ｅ２（すなわち、端局Ｂ側の端面）への励起光２２１（図２参照）の入力中を示しているか否かを判定する（ステップＳ１６）。励起光２２１（以下、後方励起光と呼ぶ）は、端局Ｂの後方励起ラマン増幅器２３０の励起光である。ステップＳ１６は、利得設定制御部４４（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１８－
励起情報９４が励起光２２１の入力中を示さない場合、ＣＰＵ５４は、ＦＰＧＡ６０ａ等と協働して、ＡＳＳ２２の光強度に基づいて前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定する（下記「（３－４－２）ＡＳＳ２２の光強度に基づく利得設定」参照）。ステップＳ１８は、第１利得設定部４２ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２０－
励起情報９４が励起光２２１の入力中を示す場合、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａおよびＯＳＣ（換言するならば、ＯＳＣ送信機２４とＯＳＣ受信機２３２）を介して、後方励起光２２１の消灯を端局Ｂの制御装置２０２に要求する（ステップＳ２０）。端局Ｂの制御装置２０２はこの要求に応じて、後方励起ラマン増幅器２３０に励起光２２１を消灯させる（ステップＳ４０２）。この際、端局Ｂの制御装置２０２は、後方励起ラマン増幅器２３０に設定された消灯前のラマン利得をメモリに記録する。
ステップＳ２０は、第１利得設定部４２ａ（図４参照）の第１励起光調節部４８ａにより実行される。
－ステップＳ２２－
ステップＳ２０の後、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａ等と協働して、ＡＳＳ２２の光強度に基づいて前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定する（下記「（３－４－２）ＡＳＳ２２の光強度に基づく利得設定」参照）。ステップＳ２２は、第１利得設定部４２ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２４－
ステップＳ２２の後、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａおよびＯＳＣ（換言するならば、ＯＳＣ送信機２４とＯＳＣ受信機２３２）を介して、後方励起光２２１の点灯を端局Ｂの制御装置２０２に要求する（ステップＳ２４）。端局Ｂの制御装置２０２はこの要求に応じて、後方励起ラマン増幅器２３０に後方励起光２２１を点灯させる（ステップＳ４０４）。この時、端局Ｂの制御装置２０２は、メモリに記録された励起光消灯前のラマン利得（ステップＳ４０２参照）を読み出して、後方励起ラマン増幅器２３０に読み出されたラマン利得を設定する。
ステップＳ２４は、第１利得設定部４２ａ（図４参照）の第１励起光調節部４８ａにより実行される。
（３－４－２）ＡＳＳ２２の光強度に基づく利得設定
図１８～１９は、ＡＳＳ２２の光強度に基づく利得設定（ステップＳ６，Ｓ１８，Ｓ２２）のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図１８～１９には、ＮＭＳ４０および端局Ｂの制御装置２０２が実行する処理も示されている。
－ステップＳ１０２－
ＣＰＵ５４（図５参照）はＦＰＧＡ６０ａおよびＯＳＣ送信機２４を介して、端局Ｂの制御装置２０２に返答を要求する（ステップＳ１０２）。返答要求は端局ＢのＯＳＣ受信機２３２を介して、端局Ｂの制御装置２０２によって取得される。
端局Ｂの制御装置２０２は返答要求に応答して、ＯＳＣ送信機２２４を介して端局Ａの制御装置２に返答を送信する（ステップＳ４０６）。ＣＰＵ５４はＯＳＣ受信機３２およびをＦＰＧＡ６０ａ介して、送信された返答を取得する。
ステップＳ１０２および返答の取得は、第１励起光調節部４８ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１０４－
ＣＰＵ５４は、返答が一定時間内に取得されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４は、第１励起光調節部４８ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１０６－
返答が一定時間内に取得されない場合、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、ＮＭＳ４０に伝送ファイバ１０の未接続を警告するように要求する（ステップＳ１０６）。ＮＭＳ４０はこの警告要求に応じて、警告を発する（ステップＳ３０６）。
励起光２０，２２１は高強度（例えば、数百ｍＷ）なので、伝送ファイバ１０が端局Ａおよび端局Ｂに接続されていないと、伝送ファイバ１０から出射する励起光２０，２２１による人的被害（例えば、火傷）が発生する虞がある。この様な人的被害を少なくするためＣＰＵ５４は、ＮＭＳ４０に伝送ファイバ１０が未接続であることを警告させる。
ステップＳ１０６は、第１励起光調節部４８ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１０８－
返答が一定時間内に取得された場合、ＣＰＵ５４は、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得が目標値Ｇｔａｒｇｅｔに一致する場合のＡＳＳ２２の光強度Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔを算出する（ステップＳ１０８）。
図２０は、ＡＡＳ２２の強度（すなわち、光パワー）と前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得の関係の一例を示す図である。横軸は、ラマン利得である。縦軸は、ＡＳＳ２２の光強度である。図２０に示すように、ＡＳＳ２２の光強度とラマン利得は略比例する。そこでＣＰＵ５４は、ＡＳＳ２２の光強度とラマン利得の関係を示す近似式を用いて、ラマン利得が目標値Ｇｔａｒｇｅｔに一致する場合のＡＳＳ２２の光強度Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔ（すなわち、ＡＳＳ目標値）を算出する。
ＡＳＳ２２の光強度とラマン利得の関係は例えば、２次関数により近似にされる。この２次関数の係数は例えば、不揮発性メモリ５６に記録される。ＣＰＵ５４は不揮発性メモリ５６から、この係数を読み出してＡＳＳ目標値Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔを算出する。
ステップＳ１０８は、ＡＳＳ目標値算出部４６（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１１０－
ステップＳ１０８の後、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、前方励起ラマン増幅器２６に励起光２０を出力させる（ステップＳ１１０）。この時出力される励起光２０の光強度（すなわち、初期値）は、例えば不揮発性メモリ５６に記録されている。
ステップＳ１１０は、第１励起光調節部４８ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１１２－
ステップＳ１１０の後、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａ、ＴＩＡ６２ａ、およびＡＤＣ６４ａと協働して、散乱光モニタ１８が出力する信号５２（図４参照）からＡＳＳ２２の光強度Ｐａｓｓ，ｍｏｎ（すなわち、ＡＳＳ光強度）を算出する。ステップＳ１１２は、ＡＳＳ光強度取得部４５により実行される。
－ステップＳ１１４－
ステップＳ１１２の後ＣＰＵ５４は、ＡＳＳ光強度Ｐａｓｓ，ｍｏｎとＡＳＳ目標値Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔの誤差ΔＰ（＝Ｐａｓｓ，ｍｏｎ－Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔ）を算出する。ステップＳ１１４は、第１励起光調節部４８ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１１６－
ＣＰＵ５４は、ステップＳ１１４で算出された誤差ΔＰの絶対値が許容値以下であるか否か判定する（ステップＳ１１６）。誤差ΔＰの絶対値が許容値以下の場合、ＡＳＳ光強度に基づく利得設定は終了する。
ステップＳ１１６は、第１励起光調節部４８ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１１８－
ステップＳ１１６で算出された誤差ΔＰの絶対値が許容値より大きい場合、ＣＰＵ５４は誤差ΔＰの絶対値を減少させる励起光２０の光強度（すなわち、励起光強度）を算出する（ステップＳ１１８）。例えば誤差ΔＰが負の場合、ＣＰＵ５４は現在の励起光強度より大きな励起光強度を算出する。誤差ΔＰが正の場合、ＣＰＵ５４は現在の励起光強度より小さな励起光強度を算出する。「現在の励起光強度」とは、最後にステップＳ１１２を実行した時のことである。
ステップＳ１１８は、第１励起光調節部４８ａ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ１２０－
ステップＳ１１８の後、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して前方励起ラマン増幅器２６の励起光源２７（図１参照）に、ステップＳ１１８で算出された励起光強度を設定する。その結果、励起光２０の光強度はステップＳ１１８で算出された励起光強度に変更される。ステップＳ１１８は、第１励起光調節部４８ａ（図４参照）により実行される。
ステップＳ１２０の後、ＣＰＵ５４はステップＳ１１２に戻る。
ステップＳ１０２～ステップＳ１２０が繰り返されることで、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得は最終的に略目標値Ｇｔａｒｇｅｔに設定される。
（３－４－３）ＷＤＭ信号６の光強度に基づく利得設定
図２１～２２は、ＷＤＭ信号６の光強度に基づく利得設定（ステップＳ１２）のために制御装置２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図２１～２２には、端局Ｂの制御装置２０２が実行する処理も示されている。
－ステップＳ２０２―
ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、励起光２０を出力する励起光源２７（図１および１１参照）の出力を０ワットに設定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２は、第２励起光調節部４８ｂ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２０４―
ＣＰＵ５４（図５参照）はＦＰＧＡ６０ａおよびＯＳＣ送信機２４（図１参照）を介して、ＷＤＭ信号６の光強度を示す光強度情報９８（図４参照）を送信させるための要求９６を、端局Ｂの制御装置２０２に送信する（ステップＳ２０４）。
端局Ｂの制御装置２０２は要求９６に応答して先ず、伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度Ｐｏｆｆを取得する（「（３－３）第２利得設定部４２ｂ」参照）。端局Ｂの制御装置２０２は更に、取得された光強度Ｐｏｆｆを示す光強度情報９８を、ＯＳＣ送信機２２４を介して端局Ａの制御装置２に送信する（ステップＳ４０８）。ＣＰＵ５４はＯＳＣ受信機３２およびＦＰＧＡ６０ａを介して、送信された光強度情報９８を取得する。
ステップＳ２０４は、ラマン利得算出部５０（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２０６－
ステップＳ２０４の後、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して、前方励起ラマン増幅器２６に励起光２０を出力させる（ステップＳ２０６）。この時出力される励起光２０の光強度（すなわち、初期値）は、例えば不揮発性メモリ５６に記録されている。
ステップＳ２０６は、第２励起光調節部４８ｂ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２０８―
ＣＰＵ５４（図５参照）はＦＰＧＡ６０ａおよびＯＳＣ送信機２４（図１参照）を介して、ＷＤＭ信号６の光強度を示す光強度情報９８（図４参照）を送信させるための要求９６（図４参照）を、端局Ｂの制御装置２０２に再度送信する（ステップＳ２０８）。
端局Ｂの制御装置２０２は要求９６に応答して先ず、伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度Ｐｎｏｗを再度取得する。端局Ｂの制御装置２０２は更に、再取得された光強度（以下、現在の光強度と呼ぶ）Ｐｎｏｗを示す光強度情報９８を、ＯＳＣ送信機２２４を介して端局Ａの制御装置２に送信する（ステップＳ４１０）。
ステップＳ２０８は、ラマン利得算出部５０（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２１０―
ステップＳ２０８の後ＣＰＵ５４は、現在の光強度ＰｎｏｗとステップＳ２０４により取得された光強度Ｐｏｆｆとの強度比Ｇｎｏｗ（＝Ｐｎｏｗ／Ｐｏｆｆ）を算出する。強度比Ｇｎｏｗ（以下、現在の強度比と呼ぶ）は、前方励起ラマン増幅器２６の最新のラマン利得を示している。ＷＤＭ信号６の光強度は多くの場合、時間に対して一定である。強度比Ｇｎｏｗはこの様な場合、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を示す。
ステップＳ２１０は、ラマン利得算出部５０（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２１２－
ステップＳ２１０の後ＣＰＵ５４は、現在の強度比Ｇｎｏｗとラマン利得の目標値Ｇｔａｒｇｅｔとの誤差ΔＧ（＝Ｇｎｏｗ－Ｇｔａｒｇｅｔ）を算出する。
ステップＳ２１２は、ラマン利得算出部５０（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２１４－
ＣＰＵ５４は、ステップＳ２１２で算出された誤差ΔＧの絶対値が許容値以下であるか否か判定する（ステップＳ２１４）。誤差ΔＧの絶対値が許容値以下の場合、ＷＤＭ信号６の光強度に基づく利得設定は終了する。
ステップＳ２１４は、第２励起光調節部４８ｂ（図４参照）により実行される。
（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２１６－
ステップＳ２１４で算出された誤差ΔＧの絶対値が許容値より大きい場合、ＣＰＵ５４は誤差ΔＧの絶対値を減少させる励起光２０の励起光強度を算出する（ステップＳ２１６）。例えば誤差ΔＧが負の場合、ＣＰＵ５４は現在の励起光強度（ステップＳ２０８の最新の実行時の励起光強度）より大きな励起光強度を算出する。一方、誤差ΔＧが正の場合、ＣＰＵ５４は現在の励起光強度より小さい励起光強度を算出する。
ステップＳ２１６は、第２励起光調節部４８ｂ（図４参照）により実行される。
－ステップＳ２１８－
ステップＳ２１６の後、ＣＰＵ５４はＦＰＧＡ６０ａを介して励起光源２７（図１参照）に、ステップＳ２１６で算出された励起光強度を設定する。その結果、励起光２０の光強度はステップＳ２１６で算出された励起光強度に変更される。ステップＳ２１８は、第２励起光調節部４８ｂ（図４参照）により実行される。
ステップＳ２１８の後、ＣＰＵ５４はステップＳ２０８に戻る。
Ｓ２０２～ステップＳ２１８が繰り返される事により、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得は略目標値Ｇｔａｒｇｅｔに設定される。
詳しい説明は省略するが、後方励起ラマン増幅器３０のラマン利得は例えば、図１８～１９に示された「ＡＳＳ２２の光強度に基づく利得設定」と略同じ手順で、制御装置２により設定される。
（４）使用例
実施の形態１の制御装置２は例えば、既設の光伝送システムに、高ビットレートの光トランシーバ（すなわち、光送受信機）を増設する際に使用される。
例えば図１のＷＤＭ伝送システム４から、ｎ番目の光送信機Ｔｘλｎ、ｎ番目の光受信機Ｒｘλｎ、および前方励起ラマン増幅器２６を除いたシステムが既に設置されているとする。実施の形態１の制御装置２はこの様なシステムに、既設の光送受信機Ｔｘλ１～Ｔｘλｎ-1，Ｒｘλ１～Ｒｘλｎ-1よりビットレートが高い光送受信機Ｔｘλｎ，Ｒｘλｎを増設する場合に用いられる。
高ビットレート（例えば、８００Ｇｂｐｓ～１．６Ｔｂｐｓ）の光送信機Ｔｘλｎは、雑音の影響を受けやすい。そこで光送受信機Ｔｘλｎ，Ｒｘλｎと共に、ＷＤＭ信号６のＯＳＮＲを改善するため、前方励起ラマン増幅器２６が設置される。前方励起ラマン増幅器２６の設置は例えば、既設の光フィルタ８０ｃ（図１１参照）に励起光源２７を光コネクタで接続することで実現される。設置された前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得は、実施の形態１の制御装置２により設定される。
制御装置２によれば、ＷＤＭ信号６が疎通されているか否かに拘わらずに、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得は設定できる。従って制御装置２によれば、前方励起ラマン増幅器２６が設置されるＷＤＭ伝送システムの運用を止めずに、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定できる。
既設の光送信機Ｔｘλ１～Ｔｘλｎ-1のビットレートは例えば、２００Ｇｂｐｓ～４００Ｇｂｐｓである。増設される光送信機Ｔｘλｎのビットレートは例えば、８００Ｇｂｐｓ～１．６Ｔｂｐｓである。
以上の例では前方励起ラマン増幅器２６は、既設のＷＤＭ伝送システム４に設置される。しかし前方励起ラマン増幅器２６は、ＷＤＭ伝送システム４の構築時に設置されても良い。この様な場合には制御装置２は、ＷＤＭ伝送システム４の運用開始前に、ＡＳＳ２２の光強度に基づいて前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を設定できる（図１５のステップＳ２～Ｓ６参照）。
（５）変形例
以上の例では、ＡＳＳ２２の光強度に基づくラマン利得の設定は、伝送ファイバ１０に後方励起光２２１が入力されている場合には、後方励起光２２１が消灯されてから行われる（図１７のステップＳ２０～Ｓ２２参照）。しかし変形例によれば、後方励起光２２１が消灯されなくても、ＡＳＳ２２の光強度に基づくラマン利得の設定は可能である。
変形例では先ず、前方励起ラマン増幅器２６から励起光２０が出力されていない時に散乱光モニタ１８が出力する信号（例えば、光電流）から、後方励起光２２１のＡＳＳのうち端局Ａに到達する散乱光の光強度（以下、背景光強度Ｐｂａｃｋと呼ぶ）を算出する。
制御装置２は更に、前方励起ラマン増幅器２６から励起光２０が出力されている時に、散乱光モニタ１８の出力からＡＳＳ２２の光強度Ｐａｓｓ，ｍｏｎを算出する。制御装置２は更に、散乱光モニタ１８の出力から算出される光強度Ｐａｓｓ，ｍｏｎが、ＡＳＳ目標値Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔと背景光強度Ｐｂａｃｋの和に一致するように、前方励起ラマン増幅器２６を制御する。
すなわち、図１９のステップＳ１１４では、目標値Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔの代わりに目標値Ｐａｓｓ，ｔａｒｇｅｔと背景光強度Ｐｂａｃｋの和が用いられる。図１７のステップＳ２０，Ｓ２４，Ｓ４０２，Ｓ４０４は、実行されない。ステップＳ２０の代わりに、背景光強度Ｐｂａｃｋが測定される。
変形例によれば、端局Ｂに後方励起光２２１を消灯されないので、前方励起ラマン増幅器２６にラマン利得を設定する手順を簡素化できる。
（６）前方励起ラマン増幅器の制御方法
例えば制御装置２は、ＷＤＭ信号６が伝送ファイバ１０介して疎通していない場合には先ず、励起光２０の増幅された自然散乱光２２の散乱光強度に基づいて前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得を算出する（図１９のステップＳ１１２参照）。例えば制御装置２は更に、算出されたラマン利得がラマン利得の目標値に一致するように前方励起ラマン増幅器２６を制御する（図１９のステップＳ１１４～Ｓ１２０参照）。
一方、ＷＤＭ信号６が疎通している場合には、例えば制御装置２は、伝送ファイバ１０から出力されるＷＤＭ信号６の光強度に基づいてラマン利得を算出する（図２１のステップＳ２０２～図２２のステップＳ２１０参照）。例えば制御装置２は更に、前方励起ラマン増幅器２６のラマン利得の目標値に算出されたラマン利得が一致するようにラマン増幅器を２６制御する（図２２のステップＳ２１２～Ｓ２１８）。前方励起ラマン増幅器２６は、制御装置２（図１参照）以外の装置（例えば、パーソナル・コンピュータ）により制御されても良い。
図５等を参照して説明した例では制御装置２は、ＣＰＵ５４、メモリ５６，５８およびＦＰＧＡ６０ａを含む。しかし制御装置２は、ＣＰＵ５４およびメモリ５６，５８を含まなくても良い。この場合、利得設定制御部４４、第１利得設定部４２ａ、および第２利得設定部４２ｂは、ＦＰＧＡ６０ａにより実現される。
制御装置２は、ＦＰＧＡ６０ａを含まなくても良い。この場合、利得設定制御部４４、第１利得設定部４２ａ、および第２利得設定部４２ｂは例えば、ＣＰＵ５４とメモリ５６，５８とインターフェース回路により実現されても良い。
制御装置２は、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）であっても良い。この場合、利得設定制御部４４、第１利得設定部４２ａ、および第２利得設定部４２ｂは、システムＬＳＩにより実現される。
図１～４を参照して説明した例では制御装置２は、散乱光モニタ１８、ＷＤＭ信号モニタ３４、ＯＳＣ送信機２４、およびＯＳＣ受信機３２を含まない。しかし制御装置２は、散乱光モニタ１８、ＷＤＭ信号モニタ３４、ＯＳＣ送信機２４、およびＯＳＣ受信機３２のいずれか一つまたは複数を有しても良い。
実施の形態１では、ＷＤＭ信号６が存在しない非疎通時には、ＷＤＭ信号６ではなくＡＳＳ２２に基づきラマン利得が設定される。更に実施の形態１では、ＷＤＭ信号の反射光等によりＡＳＳ２２のモニタが困難なＷＤＭ信号の疎通時には、ＡＳＳ２２ではなくＷＤＭ信号６に基づきラマン利得が設定される。従って実施の形態１によれば、伝送ファイバ１０を介してＷＤＭ信号６が疎通されているか否かに拘わらず、前方励起ラマン増幅器２６の利得設定が可能になる。
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１に類似している。従って、実施の形態１と同じ構成等については、説明を省略または簡単にする。
実施の形態１の疎通関連情報５３（図４参照）は、運用情報９０を含んでいる。一方、実施の形態２の疎通関連情報５３は運用情報９０を含まない。すなわち、実施の形態２の制御装置は、実施の形態１の制御装置２が実行する処理（図１５～１７参照）からステップＳ２～Ｓ６を除いた処理を実行する。以上の点を除き、実施の形態２の制御装置および制御方法は、実施の形態１の制御装置および制御方法と略同じである。
疎通関連情報５３が運用情報９０を含まなくても、伝送情報９２に基づけばＷＤＭ信号６が疎通しているか否かの判定は可能である。従って実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、ＷＤＭ信号６の疎通の有無に拘わらず、前方励起ラマン増幅器２６にラマン利得を設定できる。
更に、実施の形態２では運用情報９０に基づく処理（例えば、図１５のステップＳ２～Ｓ６）が行われないので、制御装置２の処理を簡素化できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、実施の形態１～２は、例示であって制限的なものではない。
例えば実施の形態１～２では、前方励起ラマン増幅器２６を起動する前に、伝送ファイバ１０と端局Ａ，Ｂの接続が制御装置２により確認される（図１８のステップＳ１０２～Ｓ１０６）。しかし制御装置２は、伝送ファイバ１０の接続を確認しなくても良い。この場合には好ましくは、人為的に伝送ファイバ１０の接続確認が行われる。
実施の形態１～２では、光送信機Ｔｘから出力される光信号は互いに波長が異なるＷＤＭ信号６である。しかし光送信機Ｔｘから出力される光信号は、単一波長の光信号であっても良い。
以上の実施の形態１～２に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
光ファイバの一端から他端に伝送される光信号を、前記一端に励起光を入力して増幅する前方励起ラマン増幅器を制御する装置であって、
前記励起光の増幅された自然散乱光の散乱光強度に基づいて、前記前方励起ラマン増幅器のラマン利得を設定する第１利得設定部と、
前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度に基づいて、前記ラマン利得を設定する第２利得設定部と、
前記光ファイバにおける前記光信号の疎通に関する疎通関連情報を取得し、取得された前記疎通関連情報が前記光信号の疎通を示していない場合には、前記第１利得設定部に前記ラマン利得を設定させ、取得された前記疎通関連情報が前記光信号の疎通を示している場合には、前記第２利得設定部に前記ラマン利得を設定させる利得設定制御部とを有する
前方励起ラマン増幅器の制御装置。
（付記２）
前記第１利得設定部は、前記ラマン利得が目標値に一致する場合の前記自然散乱光の強度を算出し、前記散乱光強度が算出された前記強度になるように前記励起光の励起光強度を調節することで、前記ラマン利得を設定し、
前記第２利得設定部は、前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度に基づいて算出される前記ラマン利得が前記目標値になるように前記励起光強度を調節することで、前記ラマン利得を設定することを
特徴とする付記１に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
（付記３）
前記利得設定制御部は、前記光ファイバおよび前記前方励起ラマン増幅器を有する伝送システムが運用中か否かを示す運用情報を取得し、前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示している場合には更に、前記光信号が伝送されているか否かを示す伝送情報を更に取得し、
前記運用情報および前記伝送情報はそれぞれ、前記疎通関連情報であり、
前記第１利得設定部は、前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示さない場合および前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示すと共に前記伝送情報が前記光信号の伝送中を示さない場合には、前記利得設定制御部によって前記ラマン利得を設定させられ、
前記第２利得設定部は、前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示し更に前記伝送情報が前記光信号の伝送中を示す場合には、前記利得設定制御部によって前記ラマン利得を設定させられることを
特徴とする付記１又は２に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
（付記４）
前記伝送システムは更に、別の励起光を前記他端に入力して、前記光信号を増幅する後方励起ラマン増幅器を有し、
前記第１利得設定部は、前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示すと共に前記伝送情報が前記光信号の伝送中を示さない場合には、前記光ファイバの前記他端に前記別の励起光が入力されているか否かを示す励起情報を取得し、
前記第１利得設定部は更に、前記励起情報が前記別の励起光の入力中を示す場合には、前記ラマン利得を設定する前に、前記後方励起ラマン増幅器に前記別の励起光の入力を中断させることを
特徴とする付記３に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
（付記５）
更に、前記散乱光強度に応じた信号を出力する散乱光モニタを有し、
前記第１利得設定部は、出力された前記信号から前記散乱光強度を取得し、取得された前記散乱光強度が算出された前記強度になるように前記励起光強度を調節することを特徴とする
付記２に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
（付記６）
更に、前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度を示す光強度情報を受信する受信機を有し、
前記第２利得設定部は、受信された前記光強度情報に基づいて前記ラマン利得を算出し、算出された前記ラマン利得が前記目標値になるように前記励起光強度を調節することを特徴とする
付記２に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
（付記７）
光ファイバの一端から他端に伝送される光信号を、前記一端に励起光を入力して増幅する前方励起ラマン増幅器を制御する装置であって、メモリと前記メモリに結合されたプロセッサを有し、
前記プロセッサは、前記光信号が疎通していない場合には、前記励起光の増幅された自然散乱光の散乱光強度に基づいて前記前方励起ラマン増幅器のラマン利得を算出し、算出された前記ラマン利得が前記ラマン利得の目標値に一致するように前記前方励起ラマン増幅器を制御し、
前記光信号が疎通している場合には、前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度に基づいて前記ラマン利得を算出し、算出された前記ラマン利得が前記目標値に一致するように前記前方励起ラマン増幅器を制御するように構成された前方励起ラマン増幅器の制御装置。
（付記８）
光ファイバの一端から他端に伝送される光信号を、前記一端に励起光を入力して増幅する前方励起ラマン増幅器を制御する方法であって、
前記光信号が疎通していない場合には、前記励起光の増幅された自然散乱光の散乱光強度に基づいて前記前方励起ラマン増幅器のラマン利得を算出し、算出された前記ラマン利得が前記ラマン利得の目標値に一致するように前記前方励起ラマン増幅器を制御し、
前記光信号が疎通している場合には、前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度に基づいて前記ラマン利得を算出し、算出された前記ラマン利得が前記目標値に一致するように前記前方励起ラマン増幅器を制御する
前方励起ラマン増幅器の制御方法。
２ ：制御装置
４ ：ＷＤＭ伝送システム
６ ：ＷＤＭ信号
１０ ：伝送ファイバ
１８ ：散乱光モニタ
２０，２２１：励起光
２２ ：自然散乱光
２６ ：前方励起ラマン増幅器
３２ ：ＯＳＣ受信機
４２ａ ：第１利得設定部
４２ｂ ：第２利得設定部
４４ ：利得設定制御部
５３ ：疎通関連情報
９０ ：運用情報
９２ ：伝送情報
９４ ：励起情報
９８ ：光強度情報
１８４ ：ＯＳＣ信号
２３０ ：後方励起ラマン増幅器

Claims (7)

  1. 光ファイバの一端から他端に伝送される光信号を、前記一端に励起光を入力して増幅する前方励起ラマン増幅器を制御する装置であって、
    前記励起光の増幅された自然散乱光の散乱光強度に基づいて、前記前方励起ラマン増幅器のラマン利得を設定する第１利得設定部と、
    前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度に基づいて、前記ラマン利得を設定する第２利得設定部と、
    前記光ファイバにおける前記光信号の疎通に関する疎通関連情報を取得し、取得された前記疎通関連情報が前記光信号の疎通を示していない場合には、前記第１利得設定部に前記ラマン利得を設定させ、取得された前記疎通関連情報が前記光信号の疎通を示している場合には、前記第２利得設定部に前記ラマン利得を設定させる利得設定制御部とを有する
    前方励起ラマン増幅器の制御装置。
  2. 前記第１利得設定部は、前記ラマン利得が目標値に一致する場合の前記自然散乱光の強度を算出し、前記散乱光強度が算出された前記強度になるように前記励起光の励起光強度を調節することで、前記ラマン利得を設定し、
    前記第２利得設定部は、前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度に基づいて算出される前記ラマン利得が前記目標値になるように前記励起光強度を調節することで、前記ラマン利得を設定することを
    特徴とする請求項１に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
  3. 前記利得設定制御部は、前記光ファイバおよび前記前方励起ラマン増幅器を有する伝送システムが運用中か否かを示す運用情報を取得し、前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示している場合には更に、前記光信号が伝送されているか否かを示す伝送情報を更に取得し、
    前記運用情報および前記伝送情報はそれぞれ、前記疎通関連情報であり、
    前記第１利得設定部は、前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示さない場合および前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示すと共に前記伝送情報が前記光信号の伝送中を示さない場合には、前記利得設定制御部によって前記ラマン利得を設定させられ、
    前記第２利得設定部は、前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示し更に前記伝送情報が前記光信号の伝送中を示す場合には、前記利得設定制御部によって前記ラマン利得を設定させられることを
    特徴とする請求項１又は２に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
  4. 前記伝送システムは更に、別の励起光を前記他端に入力して、前記光信号を増幅する後方励起ラマン増幅器を有し、
    前記第１利得設定部は、前記運用情報が前記伝送システムの運用中を示すと共に前記伝送情報が前記光信号の伝送中を示さない場合には、前記光ファイバの前記他端に前記別の励起光が入力されているか否かを示す励起情報を取得し、
    前記第１利得設定部は更に、前記励起情報が前記別の励起光の入力中を示す場合には、前記ラマン利得を設定する前に、前記後方励起ラマン増幅器に前記別の励起光の入力を中断させることを
    特徴とする請求項３に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
  5. 更に、前記散乱光強度に応じた信号を出力する散乱光モニタを有し、
    前記第１利得設定部は、出力された前記信号から前記散乱光強度を取得し、取得された前記散乱光強度が算出された前記強度になるように前記励起光強度を調節することを特徴とする
    請求項２に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
  6. 更に、前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度を示す光強度情報を受信する受信機を有し、
    前記第２利得設定部は、受信された前記光強度情報に基づいて前記ラマン利得を算出し、算出された前記ラマン利得が前記目標値になるように前記励起光強度を調節することを特徴とする
    請求項２に記載の前方励起ラマン増幅器の制御装置。
  7. 光ファイバの一端から他端に伝送される光信号を、前記一端に励起光を入力して増幅する前方励起ラマン増幅器を制御する方法であって、
    前記光信号が疎通していない場合には、前記励起光の増幅された自然散乱光の散乱光強度に基づいて前記前方励起ラマン増幅器のラマン利得を算出し、算出された前記ラマン利得が前記ラマン利得の目標値に一致するように前記前方励起ラマン増幅器を制御し、
    前記光信号が疎通している場合には、前記光ファイバから出力される前記光信号の光強度に基づいて前記ラマン利得を算出し、算出された前記ラマン利得が前記目標値に一致するように前記前方励起ラマン増幅器を制御する
    前方励起ラマン増幅器の制御方法。
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