JPH10257028A - 遠隔励起方式の波長多重光伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長多重光を伝送するシステムであって、そ
の波長多重光を増幅する増幅用光ファイバを遠隔励起す
る構成のシステムにおいて、波長多重光に多重化されて
いる複数のチャネルのレベル偏差を小さくする方式を提
供する。 【解決手段】 送信局１０から出力される波長多重光
は、ＥＤＦ４１によって増幅されて受信局２０に伝送さ
れる。ＥＤＦ４１には、受信局２０に設けられた光源４
５によって生成される励起光が供給されている。制御回
路４４は、ＥＤＦ４１によって増幅された波長多重光の
波長特性を解析し、その波長多重光に多重化されている
複数のチャネルの光レベルの偏差を小さくするように光
源４５の発光パワーを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】波長多重光を伝送するシステ
ムにおいてその波長多重光を増幅する増幅器を遠隔制御
する方式に係わる。特に、光ファイバ増幅器の遠隔励起
方式に係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報化社会において、情報を伝達
するための伝送路として光ファイバが広く普及してきて
いる。光ファイバは、データ伝送の高速化または大容量
化だけでなく、長距離伝送においても優れている。

【０００３】ところが、長距離伝送に優れている光ファ
イバであっても、光ファイバを介して伝送される信号
は、その伝送距離が長くなるにつれて減衰されていく。
このため、たとえば、都市間や大陸間を結ぶ長距離光伝
送システムにおいては、通常、所定間隔ごとに中継ノー
ドを設け、各中継ノードで信号を増幅して次の中継ノー
ドへ転送する。

【０００４】光信号を増幅する光増幅器としては、様々
な形態が開発されているが、その中の１つとして光ファ
イバ増幅器が知られている。特に、1.55μｍ帯において
は、エルビウムなどの希土類物質が注入された希土類ド
ープ光ファイバ増幅器が広く利用されている。希土類ド
ープ光ファイバ増幅器は、信号光とは別に入力する励起
光によって光ファイバ中に注入されている希土類物質な
どを励起状態とし、その励起エネルギーによって信号光
を増幅させる構成である。

【０００５】ところで、大陸間等のデータ伝送に際して
は、特に高速通信の場合、海底ケーブルが利用されるこ
とが多い。この海底ケーブルは、通常、光ファイバケー
ブルであり、所定間隔ごとに光増幅器が設けられてい
る。すなわち、このような長距離光伝送システムにおい
ては、光ファイバ増幅器などの光増幅器が海底に沈めら
れた状態となっていることが多い。

【０００６】ところが、海底に沈められている光増幅器
等に故障や劣化などが発生すると、それを修理または交
換するためにはその光増幅器等を海上に引き上げなけれ
ばならず、メンテナンス作業が大変である。一方、故障
や劣化などを極力抑えるためには、通常の光増幅器と比
べて極めて高い信頼性が要求され、また高価な部品を使
用する必用があるので、その製造コストが大幅に上昇す
る。

【０００７】上記問題に対処する手段の１つとして、遠
隔励起方式が提案されている。遠隔励起方式は、光ファ
イバ増幅器に励起光を供給する光源（及び、その光源を
制御する回路）を光ファイバ増幅器から離れた位置に設
ける構成であり、通常、図２６(a) に示すように、励起
光用光源を送信器または受信器の近傍に設ける。すなわ
ち、遠隔励起方式では、故障や劣化等が発生しやすい光
源や制御回路などを陸上に設け、光ファイバ増幅器の構
成部品のうち故障や劣化等が殆ど起こることのない光フ
ァイバ部分（図中、ＥＤＦ：エルビウムドープファイ
バ）のみを海底に沈めるように構成できる。このため、
光ファイバ増幅器の品質（信頼性）を必用以上に高くす
ることなくメンテナンスの容易なシステムを構築でき、
低コスト化を実現できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ネットワー
クを介して伝送される情報の量は飛躍的に増大してきて
いる。このような状況に際して、伝送路の大容量化に関
する技術が研究・開発されている。波長多重（WDM: Wav
elength Division Multiplexing ）伝送は、伝送路の大
容量化に関する技術である。波長多重伝送は、１本の光
伝送路を介して複数の互いに異なる波長の信号光を多重
して伝送する方式であり、各波長（チャネル）毎にそれ
ぞれ情報を伝送することができる。そして、この波長多
重伝送方式を上述の遠隔励起構成の光伝送システムに導
入することが提案されている。遠隔励起構成の光伝送シ
ステムにおいて波長多重光を伝送する場合の例を図２６
(b)に示す。

【０００９】遠隔励起構成のシステムにおいて光ファイ
バ増幅器（ＥＤＦ）を用いて波長多重光を増幅する場
合、通常、励起光用光源（Pump）から出力する励起光パ
ワーを一定の値に維持することにより、光ファイバ増幅
器の増幅動作の安定化を計っている。光ファイバ増幅器
に励起光が供給されると、波長多重光は一括して増幅さ
れる。すなわち、波長多重光が複数のチャネルを多重化
している場合、それら互いに波長の異なる複数のチャネ
ルの信号が一括して増幅される。

【００１０】ところが、一般に、光ファイバ増幅器によ
る増幅率は、波長依存性を持っている。このため、光フ
ァイバ増幅器の励起制御が適切でないと、波長多重光に
多重化されている各チャネルに対する増幅率が均等では
なくなり、それらチャネル間で光レベルが異なってしま
う。また、波長多重伝送では、１本の光ファイバ上の多
重されるチャネル数が多いほど大きな励起エネルギーが
必用となるので、このチャネル数に応じて光ファイバ増
幅器の動作を調整することが望ましい。

【００１１】しかしながら、既存の遠隔励起構成のシス
テムでは、光ファイバ増幅器の増幅率の波長依存性や多
重されるチャネル数を考慮した制御を行っていなかっ
た。このため、各チャネルのレベル偏差が発生したり、
あるいは信号光のレベルが不適切なためにノイズが大き
くなったりしていた。

【００１２】本発明の課題は、波長多重光を伝送するシ
ステムであって、その波長多重光を増幅する光ファイバ
増幅器を遠隔制御する構成のシステムにおいて、波長多
重光に多重化されている各チャネルのレベル偏差を小さ
くすると共にそのノイズを抑える方式を提供することで
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の伝送システム
は、送信局と受信局との間で波長多重光が伝送される伝
送路上に少なくとも１つの光増幅ユニットが設けられ、
光増幅ユニットを遠隔地から制御する構成を前提とす
る。そして、上記受信局の内部またはその近傍に設けら
れ、上記少なくとも１つの光増幅ユニットに供給される
励起光を生成する光源と、上記受信局の内部またはその
近傍に設けられ、波長多重光に多重化されている複数の
チャネルの光レベルを調整するために上記光源の発光パ
ワーを補正する制御回路とを含む構成である。この制御
回路は、上記受信局において上記波長多重光から各チャ
ネル毎の信号光に分波された光の各一部をそれぞれ受信
し、それら各受信した光のレベルが互いに一致するよう
に上記光源の発光パワーを補正する。光増幅ユニット
は、たとえば、希土類ドープ光ファイバである。

【００１４】光増幅ユニットの利得の波長特性は、上記
光源から供給される励起光のパワーによって制御され
る。ここで、光増幅ユニットによって増幅された波長多
重光の一部を制御回路に導き、その波長多重光の波長特
性に従って光源の発光パワーをフィードバック制御す
る。したがって、所望の波長特性を持った波長多重光を
生成できる。

【００１５】本発明の他の態様の伝送システムは、送信
局または受信局またはそれらのいずれかの近傍に設けら
れ、上記光増幅ユニットに供給される励起光を生成する
光源と、上記波長多重光における波長多重数を検出する
検出手段と、その検出手段が検出した波長多重数に応じ
て上記光源の発光パワーを調整する制御回路を含む。

【００１６】波長多重光を増幅する際、その波長多重光
に多重化して信号を伝送するチャネルの数（波長多重
数）が増加すると、それに伴ってその波長多重光を所定
のレベルにまで増幅するのに要するより大きな励起エネ
ルギーが必要となる。励起エネルギーを大きくするため
には励起光のパワーを大きくする。したがって、波長多
重数に応じて上記光源の発光パワーを調整する構成とす
ることにより、信号を伝送するチャネルの数が変化した
場合であっても、上記光増幅ユニットを用いてその波長
多重光を所定のレベルに増幅できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
参照しながら説明する。図１は、本実施形態の光伝送シ
ステムの全体構成図であり、主に波長多重伝送を説明す
るための図として描いている。本実施形態の伝送システ
ムは、送信局１０から受信局２０へ信号光として波長多
重光を伝送する構成である。この波長多重光には、複数
のチャネル（ch1 〜chn ）の信号を多重することができ
る。送信局１０から送出された波長多重光は、伝送路上
に設けられた１つ以上の光増幅部によって増幅されて受
信局２０に伝送される。

【００１８】送信機（Tx）１１−１〜１１−ｎは、それ
ぞれ伝送すべき信号を互いに波長の異なる信号光（各信
号光の波長は、それぞれλ1 〜λn ）に乗せて出力す
る。これらの信号光は、合波器１２によって多重化され
て伝送路３１ａに送出される。すなわち、送信局１０
は、ｎ個の波長成分（λ1 〜λn ）を含む波長多重光を
信号光として出力する。この波長多重光は、光増幅部３
２によって増幅されて受信局２０にまで伝送される。伝
送路３１ｂを介して伝送されてきた波長多重光は、波長
（λ1 〜λn ）に従って分波器２１により分波され、そ
れぞれ受信機（Rx）２２−１〜２２−ｎに入力される。
このように、本実施形態の伝送システムにおいては、送
信機１１−１〜１１−ｎからそれぞれ送出される信号光
は、波長多重光として１本の伝送路を介して伝送され、
それぞれ受信機２２−１〜２２−ｎにより受信される。

【００１９】送信局１０から受信局２０へ伝送される波
長多重光としては、例えば、1550nm帯の光を利用する。
この場合、チャネルch1 〜chn の信号を乗せる各波長λ
1 〜λn は、たとえば、1530〜1560nmの範囲から選ばれ
る。

【００２０】光増幅部３２としては、信号光の波長を15
50nm帯とすると、希土類ドープ光ファイバを用いる。希
土類ドープ光ファイバは、例えば、エルビウム等が注入
されたエルビウムドープ光ファイバである。以下では、
希土類ドープ光ファイバの一例としてエルビウムドープ
光ファイバを採り上げて説明する。エルビウムドープ光
ファイバは、当業者の間では良く知られているように、
増幅すべき信号光（図１では、送信局１０から送出され
る波長多重光）とは別に供給される励起光によって励起
エネルギーが与えられ、その励起エネルギーによりエル
ビウムドープ光ファイバを通過する信号光を増幅する。

【００２１】本実施形態の伝送システムは、遠隔励起構
成であり、励起光を生成する光源およびその光源を制御
する回路を光増幅部（エルビウムドープ光ファイバ）か
ら離れた位置に設ける。これらの光源および光源制御回
路は、図１には図示していないが、例えば、送信局１０
の内部またはその近傍、あるいは受信局２０の内部また
はその近傍に設ける。

【００２２】図２は、エルビウムドープ光ファイバの光
利得（光増幅率）の波長特性を示す図である。図２は、
エルビウムドープ光ファイバを用いて入力光を増幅した
ときに出力される光のパワー分布を示しているが、入力
光が一定のパワーであることを考慮すると、このグラフ
は実質的にエルビウムドープ光ファイバの利得を表して
いる。エルビウムドープ光ファイバの波長特性は、信号
伝送波長帯域（1530〜1560nm）において、励起率（Ｅｒ
反転分布率）が高いときは、短波長側の利得と比べて長
波長側の利得が小さく、励起率が低いときは、長波長側
の利得と比べて短波長側の利得が小さくなる。すなわ
ち、エルビウムドープ光ファイバの励起率が高いとき
は、波長に対する利得の傾きが「負」になり、励起率が
低いときは、波長に対する利得の傾きが「正」になる。

【００２３】エルビウムドープ光ファイバの励起率は、
励起光のパワーにより制御することができる。即ち、エ
ルビウムドープ光ファイバに供給する励起光のパワーを
大きくすると、励起率が高くなり、それに伴って波長に
対する利得の傾きが「負」になる。一方、励起光パワー
を小さくすると、励起率が低下し、波長に対する利得の
傾きが「正」になる。この様子を図３に示す。

【００２４】また、光ファイバに注入する成分を適当に
選べば、図２において破線で示すように、エルビウムド
ープ光ファイバにおける利得が、増幅すべき波長多重光
の波長に対して概ね直線的に変化するように構成でき
る。換言すれば、波長多重光の波長に対して利得が直線
的に変化するようなエルビウムドープ光ファイバを伝送
路上に設ければ、伝送される波長多重光に多重化されて
いる各チャネルの光レベルは、図４(a) または(b) に示
すように、波長に対して直線的に変化することが期待さ
れる。

【００２５】この特性を考慮すれば、波長多重光に多重
化されている任意の２つチャネルの光レベルを一致させ
ることができれば、すべてのチャネルの光レベルが一致
することが期待される。この場合、波長多重光に含まれ
るチャネルの中で最も波長が短いチャネルと最も波長が
長いチャネルを選択し、それら２つのチャネルの光レベ
ルを互いに一致させるときに、チャネル間の光レベルの
偏差が最小になると予想される。すなわち、図４に示す
ように、チャネルch1 に最も短い波長（λ1 ）が割り当
てられ、チャネルchn に最も長い波長（λn ）が割り当
てられたとすると、各チャネルch1 〜chn の光レベルを
等化するためには、チャネルch1 及びチャネルchn の光
レベルを検出し、それらを一致させるように制御すれば
よい。

【００２６】本実施形態の伝送システムでは、上記の図
２〜図４に示した特性を利用する。すなわち、エルビウ
ムドープ光ファイバにより増幅された波長多重光に多重
化されている各チャネルの光レベルを検出し、その検出
結果に従ってエルビウムドープ光ファイバに供給する励
起光のパワーを変化させてエルビウムドープ光ファイバ
の波長特性（利得）を補正する。このことにより、各チ
ャネルの光レベルを等化する。本実施形態の伝送システ
ムは、遠隔励起構成であり、上記励起光の制御をエルビ
ウムドープ光ファイバを設ける位置から離れた地点にお
いて行う。

【００２７】図５は、第１の態様の伝送システムの構成
図である。送信局１０は、図１を参照しながら説明した
ように、信号光として波長多重光を伝送路に送出する。
この波長多重光は、信号光ch1 〜信号光chn を乗せてい
る。信号光ch1 〜信号光chnは、それぞれ波長λ1 〜λn
が割り当てられた信号光である。すなわち、この波長
多重光は、信号光ch1 〜信号光chn の各波長成分を含ん
でいる。送信局１０から送出される波長多重光は、エル
ビウムドープ光ファイバ（以下、ＥＤＦ）において増幅
されて受信局２０に伝送される。

【００２８】ＥＤＦ４１は、光源（Pump）４５から出力
される励起光が供給されており、その励起エネルギーに
よって波長多重光（信号光）を増幅する。ＷＤＭカプラ
４２は、互いに異なる波長の光を合波する機能を有し、
送信局１０から出力された波長多重光および光源４５か
ら出力された励起光が入射されると、それらを合波して
出力する。したがって、ＥＤＦ４１には、波長多重光お
よび励起光が入力される。

【００２９】伝送路４３ａ、４３ｂを介して伝送された
波長多重光は、受信局２０において各波長ごとに分波さ
れる。受信局２０については図６を参照しながら説明す
る。波長多重光は、分波器２１によって各波長成分（λ
1 〜λn ）ごとに分波され、それら分波された光がそれ
ぞれ受信機（Rx）２２−１〜２２−ｎに入力される。受
信機２２−１〜２２−ｎに入力される光は、それぞれ波
長λ1 〜λn を持った光であり、信号光ch1 〜信号光ch
n である。信号光ch1 〜信号光chn は、それぞれ分岐カ
プラ４６−１〜４６−ｎによってその一部が分岐され
る。それら各分岐された信号光ch1 〜信号光chn は。制
御回路（cont1 ）４４に入力される。制御回路４４は、
信号光ch1 〜信号光chn の各分岐光を受信すると、それ
らのレベルを等化させるように光源４５の出力パワーを
制御する。制御回路４４の構成および動作については後
述詳しく説明する。

【００３０】光源４５から出力される励起光は、ＥＤＦ
４１に供給され、それを励起状態にする。ここで、ＥＤ
Ｆ４１の利得特性は、上述したように、励起光のパワー
によって制御される。ところが、この励起光のパワー
は、制御回路４４により、波長多重光に多重化されてい
る各チャネルの光レベルを等化するような値に調整され
ている。したがって、伝送路４３ａ、４３ｂを介して伝
送される波長多重光は、受信局２０によって受信される
時点で各チャネルの光レベルが等化されているように、
ＥＤＦ４１によって増幅されることになる。

【００３１】図５に示す伝送システムは、上述のよう
に、フィードバック系を構成する。このフィードバック
系では、ＥＤＦ４１の利得を制御の対象とし、ＥＤＦ４
１によって増幅された波長多重光の波長特性に基づいて
それらの利得を制御する。

【００３２】このように、図５に示す伝送システムで
は、波長多重光を伝送するシステムにおいて、波長多重
光に多重化されている各チャネルの光レベルを考慮しな
がらエルビウムドープ光ファイバに励起光を供給する遠
隔励起用光源のパワーを調整するので、受信局における
各チャネルの光レベルの偏差が最小になる。

【００３３】なお、図５に示す遠隔励起構成のシステム
の代わりに、ＥＤＦ４１、制御回路４４、および光源４
５を１つのユニットに組み込んだ光増幅器を用いると、
その光増幅器からの出力時点で各チャネルの光レベルの
偏差を最小にしても、受信局２０によって受信される時
点では、伝送路４３ｂを介した伝送によって波形が減衰
しており、必ずしも各チャネルの光レベルの偏差が最小
になるわけではない。図５に示すような遠隔励起構成で
は、この点が改善されている。

【００３４】ＷＤＭカプラおよび分岐カプラについて説
明する。ＷＤＭカプラは、図７(a)に示すように、互い
に波長の異なる光を合波することができる。すなわち、
図５のシステムでは、信号光（波長多重光）および励起
光がＷＤＭカプラに入力されると、それら２つの光は合
波されて１つの出力ポートから出力される。また、ＷＤ
Ｍカプラは、図７(b) に示すように、互いに波長の異な
る光が合波された光を波長成分に基づいて分波すること
ができる。即ち、ＷＤＭカプラは、信号光（波長多重
光）および励起光が合波された光が入力されると、その
入力光を信号光と励起光とに分波して出力する。

【００３５】分岐カプラは、図７(c) に示すように、入
力光を所定の比率で分岐する。すなわち、分岐カプラに
信号光が入力されると、その信号光はそのまま分岐され
て出力され、励起光が入力されると、その励起光がその
まま分岐されて出力される。この場合、分岐カプラは、
ビームスプリッタとして機能する。また、分岐カプラ
は、図７(d) に示すように、２つのポートから光が入力
されると、それらを結合して出力する。

【００３６】図８は、図５に示す制御回路４４の構成図
である。ホトダイオード（PD）５１−１〜５１−ｎは、
それぞれ信号光ch1 〜信号光chn を受信し、その光レベ
ルに応じた電圧を出力する。すなわち、ホトダイオード
５１−１〜５１−ｎの各出力は、それぞれチャネルｃｈ
１〜ｃｈｎの光レベルを表す信号である。ホトダイオー
ド５１−１〜５１−ｎの各出力は、それぞれ各チャネル
の光レベルとしてアナログスイッチ５２および５３に入
力される。また、ホトダイオード５１−１〜５１−ｎの
各出力は、それぞれコンパレータ５４−１〜５４−ｎに
入力される。

【００３７】コンパレータ５４−１〜５４−ｎは、それ
ぞれ各チャネルの光レベルと閾値Ｖthとを比較し、その
比較結果をＴＴＬレベルで出力する。この閾値Ｖthは、
以下のようにして決められる。即ち、波長多重伝送シス
テムでは、信号は所定のチャネルを介して伝送される
が、信号を伝送しているチャネルの光レベルは、信号を
伝送していないチャネルの光レベルよりも大きくなる。
図９では、チャネル２〜ｎは信号を伝送しているのに対
し、チャネル１は信号を伝送していない状態を示してい
る。閾値Ｖthは、各チャネルが信号を伝送しているか否
かを判断するための値として設定される。コンパレータ
５４−１〜５４−ｎは、受信した検出光レベルが閾値Ｖ
thよりも大きいときに「Ｌ」レベルを出力する。すなわ
ち、コンパレータ５４−１〜５４−ｎは、対応するチャ
ネルが信号を伝送しているときに、「Ｌ」レベルを出力
する。

【００３８】コンパレータ５４−１の出力は、アナログ
スイッチ５２の１番選択端子に入力される。アナログス
イッチ５２の１番選択端子に「Ｌ」レベルが入力されて
いるとき、すなわちコンパレータ５４−１の出力が
「Ｌ」レベルのとき、アナログスイッチ５２は、１番入
力端子に印加されている電圧を出力する。すなわち、チ
ャネル１が信号を伝送しているとき、アナログスイッチ
５２は、チャネル１の検出光レベルを出力する。一方、
コンパレータ５４−１の出力が「Ｈ」レベルの時、すな
わち、チャネル１が信号を伝送していないときには、ア
ナログスイッチ５２は、１番入力端子に印加されている
電圧を出力しない。

【００３９】アナログスイッチ５２の２番選択端子に
は、コンパレータ５４−１の出力とコンパレータ５４−
２の出力との論理積が入力される。したがって、コンパ
レータ５４−２の出力が「Ｌ」レベルのときは、アナロ
グスイッチ５２の２番選択端子に「Ｌ」レベルが入力さ
れ、アナログスイッチ５２は、２番入力端子に印加され
ている電圧を出力する。すなわち、チャネル１が信号を
伝送しておらず、かつチャネル２が信号を伝送している
ときには、アナログスイッチ５２は、チャネル２の検出
光レベルを出力する。

【００４０】このように、アナログスイッチ５２は、信
号を伝送しているチャネルのうちで最も波長の短いチャ
ネルの光レベルを出力する。同様に、アナログスイッチ
５３は、信号を伝送しているチャネルのうちで最も波長
の長いチャネルの光レベルを出力する。したがって、例
えば、図９に示すように、チャネル１が信号を伝送して
おらず、チャネル２〜ｎが信号を伝送していたとする
と、アナログスイッチ５２は、チャネル２の光レベルを
出力し、アナログスイッチ５３は、チャネルｎの光レベ
ルを出力する。アナログスイッチ５２および５３の出力
は、除算器５５に入力される。

【００４１】除算器５５は、たとえばオペアンプであ
る。除算器５５は、上述したフィードバック系の一部で
あり、アナログスイッチ５２の出力とアナログスイッチ
５３の出力との差が「０」になるように動作する。アン
プ５６は、除算器５５の出力を増幅する。励起光源駆動
回路５７は、たとえば、パワートランジスタを含み、ア
ンプ５６の出力に応じた電流を流して光源４５を駆動す
る。光源４５は、たとえばレーザダイオードであり、励
起光源駆動回路５７によって供給される電流に応じたパ
ワーの光を励起光として出力する。

【００４２】このように、制御回路４４は、信号を伝送
しているチャネルのうちで最も波長の短いチャネルの光
レベルと最も波長の長いチャネルの光レベルとを一致さ
せるように光源４５の発光パワーを制御する。

【００４３】なお、図５または図６では、分波器２１に
よって分波された各信号光をそれぞれさらに分岐して制
御回路４４に入力する構成を示したが、分波器２１によ
って分波される前の波長多重光の一部を制御回路４４に
入力し、制御回路４４が各チャネルの波長成分を抽出す
るような構成であってもよい。

【００４４】図１０は、第２の態様の伝送システムの構
成図である。図５に示した第１の態様のシステムでは、
送信局１０と受信局２０との間の伝送路上に１つのエル
ビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ４１）を設けた構成で
あったが、第２の態様のシステムでは、２つのエルビウ
ムドープ光ファイバ（ＥＤＦ４１、４７）を設けてい
る。第２の態様のシステムでは、光源４５によって生成
される励起光を分岐カプラ４８を用いて分岐し、分岐さ
れた各励起光をそれぞれＥＤＦ４１および４７に供給す
る。ＥＤＦ４７へ励起光を供給する際には、ＷＤＭカプ
ラ４９を用いて波長多重光と励起光とを合波する。

【００４５】このように、第２の態様のシステムでは、
複数のエルビウムドープ光ファイバの利得が同時に調整
される。図１１は、第３の態様の伝送システムの構成図
である。第３の態様のシステムでは、第２の態様のシス
テムに加えて、光プリアンプ６１をさらに設けている。
光プリアンプ６１は、たとえば、エルビウムドープ光フ
ァイバおよびレーザ光源を含む光増幅器であり、伝送路
４３ｂを介して伝送されてくる波長多重光を増幅する。
光プリアンプ６１の利得は、制御回路４４によって制御
される。このように、第３の態様のシステムでは、波長
多重光に多重化されている各チャネルの光レベルの偏差
を伝送路上で調整した後、さらに受信局２０において再
度そのレベル偏差を補正する。

【００４６】上記構成により、以下のメリットが得られ
る。すなわち、遠隔励起構成では、励起光はＥＤＦ４１
または４７に伝送されるまでにその伝送路で減衰してし
まうので、励起光の発光パワーを所定値以上に大きくす
る必用がある。一方、励起光の発光パワーを大きくする
ためには、光源駆動用に大電流が必用となり、現実的に
は、励起光の発光パワーを大きくするのには限界があ
る。このため、遠隔励起用の光源の励起光の発光パワー
として取りうる範囲（ダイナミックレンジ）を大きくす
ることは、現実的には容易ではない。ここで、エルビウ
ムドープ光ファイバの利得は、そこに入力される励起光
パワーにより制御されるので、このように励起光の発光
パワーのダイナミックレンジが狭いと、各チャネルの光
レベルの偏差を十分に調整できない可能性がある。第３
の態様のシステムは、この点を改善している。すなわ
ち、受信局に光プリアンプを設けることにより、小さい
消費電流で大きなダイナミックレンジを達成し、効率良
く各チャネルの光レベルの偏差を調整できるようにな
る。

【００４７】図１２は、第４の態様の伝送システムの構
成図である。第４の態様のシステムでは、受信局２０側
に設けられたエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ４
１）には受信局２０から励起光を供給し、送信局１０側
に設けられたエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ４
７）には送信局１０から励起光を供給する構成である。
ＥＤＦ４７に供給される励起光は、送信局１０に設けら
れた光源７１によって生成される。光源７１は、一定電
流で駆動してもよいし、あるいは、ＡＬＣ（自動レベル
制御）で駆動してもよい。ＥＤＦ４１の利得は、図５に
示す第１の態様のシステムと同じように制御する。

【００４８】上記構成によれば、図１０に示す第２の態
様のシステムと比較した場合、励起光を生成するための
消費電力を低減できる。すなわち、第２の態様のシステ
ムでは、光源４５によって生成される励起光をＥＤＦ４
７にまで伝送する必用があったが、第４の態様のシステ
ムではＥＤＦ４１を励起できる程度のパワーでよい。ま
た、光源７１からＥＤＦ４７までの伝送距離は、光源４
５からＥＤＦ４７までの伝送距離と比べると小さく、光
源７１の発光パワーをそれほど大きくする必用はない。

【００４９】図１３は、第５の態様の伝送システムの構
成図である。第５の態様のシステムでは、波長多重光に
多重化されているチャネルのうち信号を伝送するチャネ
ルの数（波長多重数）を検出し、そのチャネル数に従っ
て励起光を制御する。

【００５０】一般に、光ファイバ増幅器を用いて波長多
重光を増幅する場合、その波長多重光に多重化されてい
るチャネルの中で信号を伝送するチャネルの数が多い程
より大きな励起エネルギーを必用とする。また、伝送シ
ステムにおける光増幅では、その光増幅器の増幅率を適
切に制御しなければならない。すなわち、増幅率が小さ
すぎれば、信号光は受信装置にまで伝送されないし、反
対に増幅率が大きすぎると、伝送路における非線形効果
によりノイズが増加してしまう。従って、波長多重光を
中継局ごと増幅しながら伝送するシステムにおいては、
信号を伝送するチャネルの数に応じて光ファイバ増幅器
に供給する励起光を調整することが望ましい。

【００５１】第５の態様の伝送システムでは、このこと
を考慮してエルビウムドープ光ファイバに供給する励起
光を制御する。すなわち、制御回路（cont2 ）７２が信
号を伝送するチャネルの数を検出し、その検出数に従っ
て光源７１の発光パワーを調整する。

【００５２】分岐カプラ７３−１〜７３−ｎは、それぞ
れ送信機１１−１〜１１−ｎから出力された信号光（信
号光ch1 〜信号光chn ）を分岐して制御回路７２へ導
く。すなわち、合波器（図１に示す合波器１２）によっ
て合波される前の各信号光（信号光ch1 〜信号光chn ）
の各一部を制御回路７２に導く。従って、制御回路７２
は、各送信機１１−１〜１１−ｎの出力レベルを検出で
きる。

【００５３】図１４は、図１３に示す制御回路７２の構
成図である。各送信機１１−１〜１１−ｎから出力され
た信号光の分岐光は、それぞれフォトダイオード（PD）
８１−１〜８１−ｎによって受信される。フォトダイオ
ード８１−１〜８１−ｎは、受光レベルに応じた電圧を
出力する。すなわち、フォトダイオード８１−１〜８１
−ｎは、送信機１１−１〜１１−ｎの出力レベルを検出
する。フォトダイオード８１−１〜８１−ｎの出力は、
それぞれコンパレータ８２−１〜８２−ｎに入力され
る。

【００５４】コンパレータ８２−１〜８２−ｎは、フォ
トダイオード８１−１〜８１−ｎからそれぞれ受信した
電圧レベルを予め設定されてある閾値Ｖthと比較する。
この閾地Ｖthは、信号を含んでいるか否かを判断するた
めの値である。すなわち、図９を参照しながら言及した
ように、信号を伝送するチャネルの光レベルは信号を伝
送していないチャネルの光レベルよりも大きいので、こ
のレベル差を判断するような閾値Ｖthを設定することに
より、各チャネルが信号を伝送しているか否かを判断で
きる。コンパレータ８２−１〜８２−ｎは、対応するチ
ャネルが信号を伝送する場合には、「Ｈ」レベルを出力
し、信号を伝送しなていない場合には、「Ｌ」レベルを
出力する。

【００５５】アナログスイッチ８３は、コンパレータ８
２−１〜８２−ｎの出力信号を受信する。そして、受信
信号の中から「Ｈ」レベル信号の数に検出し、そのこと
により信号を伝送しているチャネルの数を認識する。ア
ナログスイッチ８３は、ｎ個の電圧設定端子を備える。
各電圧設定端子にはそれぞれ電圧Ｖ1 〜Ｖn が印加され
ている。アナログスイッチ８３は、上記チャネル数に対
応する電圧設定端子に印加されている電圧を出力する。
すなわち、信号を伝送しているチャネルの数が「ｍ」で
あれば、電圧Ｖm を出力する。なお、電圧Ｖi （ｉ＝
１，２，．．．，ｎ）は、励起光パワーを指示する電圧
値である。

【００５６】アナログスイッチ８３の出力は、アンプ８
４により増幅されて励起光源駆動回路８５に入力され
る。励起光源駆動回路８５は、たとえば、パワートラン
ジスタを含み、アンプ８４の出力に応じた電流を流して
光源７１を駆動する。そして、光源７１は、励起光源駆
動回路８５によって供給される電流に応じたパワーの光
を励起光として出力する。

【００５７】このように、制御回路７２は、信号を伝送
しているチャネルの数に応じて光源７１の発光パワーを
制御する。図１５は、第６の態様の伝送システムの構成
図である。図１３に示した第５の態様のシステムでは、
送信局１０と受信局２０との間の伝送路上に１つのエル
ビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ４７）を設けた構成で
あったが、第６の態様のシステムでは、２つのエルビウ
ムドープ光ファイバ（ＥＤＦ４１、４７）を設けてい
る。第６の態様のシステムでは、光源７１によって生成
される励起光を分岐カプラ９１を用いて分岐し、分岐さ
れた各励起光をそれぞれＥＤＦ４１および４７に供給す
る。このように、第６の態様のシステムでは、複数のエ
ルビウムドープ光ファイバの利得が同時に調整される。

【００５８】図１６は、第７の態様の伝送システムの構
成図である。第７の態様のシステムは、図５に示す第１
の態様と図１３に示す第５の態様とを組み合わせたシス
テムである。すなわち、送信局側に設けられたＥＤＦ４
７には、信号を伝送するチャネル数の応じて調整された
励起光が供給され、受信局側に設けられたＥＤＦ４１に
は、各チャネルの光レベルの偏差を最小にするように調
整された励起光が供給される。

【００５９】図１７は、第８の態様の伝送システムの構
成図である。第８の態様のシステムは、図１６に示した
第７の態様のシステムの変形例である。すなわち、第８
の態様の伝送システムでは、波長多重光（信号光）の伝
送路と励起光の伝送路とを分離し、また、双方向励起構
成を採用している。

【００６０】光源７１から出力される励起光は、分岐カ
プラ９１によって分岐され、前方励起光としてＥＤＦ４
１および４７に供給される。このとき、光源７１からＥ
ＤＦ４７に供給された励起光の一部がＥＤＦ４７によっ
て消費されることなくそこを通過した場合には、図１８
に示すように、そのＥＤＦ４７を通過した励起光（残留
励起光）はＷＤＭカプラ９２によって波長多重光から分
波されて伝送路９３ｂに導かれる。ＷＤＭカプラ９２に
よって分波された励起光は、伝送路９３ｂを伝送されて
ＥＤＦ４１に供給される。したがって、伝送路４３ｃに
は波長多重光のみが導かれる。

【００６１】一方、光源４５から出力される励起光は、
光源７１から出力された励起光と同様に、ＥＤＦ４１お
よび４７に供給される。ただし、光源７１から出力され
る励起光は前方励起光として供給されるのに対し、光源
４５から出力される励起光は後方励起光として供給され
る。

【００６２】上記構成によれば、１つ目のエルビウムド
ープ光ファイバで消費されずに通過した残留励起光を２
つ目のエルビウムドープ光ファイバへの励起光として利
用できるので、励起光の利用効率が高まる。

【００６３】また、上記構成において、光源４５と光源
７１による励起光供給の配分の初期値を予め決めておい
てもよい。たとえば、最低使用チャネル数が「ｍ」に決
まっているシステムの場合には、光源４５からの励起光
のみでｍチャネルの信号が多重された波長多重光を所定
のレベルにまで増幅できるように光源４５の発光パワー
を設定する。そして、多重するチャネル数が増加したと
きに光源７１をその増加数に応じて発光させるようにす
る。

【００６４】ＥＤＦ４１とＥＤＦ４７との間の波長多重
光の伝送路（伝送路４３ｃ）と励起光の伝送路（９３
ｂ）とを分離した理由は以下の通りである。波長多重光
の伝送路と励起光の伝送路とを分離することなく上述の
ようにして励起光の利用効率を高めようとすると、図１
７に示すシステムにおいては、ＷＤＭカプラ４２、９
２、および伝送路９３ｂを除去することになる。このよ
うな構成とすると、光源７１から出力されてＥＤＦ４７
を通過した残留励起光は、伝送路４３ｃを介してＥＤＦ
４１に供給される。同様に、光源４５から出力されてＥ
ＤＦ４１を通過した残留励起光は、伝送路４３ｃを介し
てＥＤＦ４７に供給される。

【００６５】ところが、光伝送システムでは、反射など
を防止する目的で光増幅器などの前段および後段に光ア
イソレータを設けることがある。図１８では、ＥＤＦ４
７の前段および後段に光アイソレータ１０１ａおよび１
０１ｂを設けた例を示している。このように光アイソレ
ータ設けると、光源４５から出力されて伝送路４３ｃを
介して伝送されてくる残留励起光は、光アイソレータ１
０１ｂによって遮断されてしまい、ＥＤＦ４７に供給さ
れることはない。すなわち、ＥＤＦ４１とＥＤＦ４７と
の間の波長多重光用の伝送路と励起光用の伝送路とを分
離した理由は、反射を防止しながら双方向励起を実現す
るためである。尚、波長多重光用の伝送路と励起光用の
伝送路とを分離すると、特に３段以上の光増幅器を設け
る場合、各光増幅器ごとの励起光の制御が容易になる。

【００６６】図１９は、第９の態様の伝送システムの構
成図である。第９の態様のシステムは、ローカル局とリ
モート局との間で信号光としての波長多重光を双方向に
伝送する構成を前提とする。ここでは、ローカル局から
リモート局への伝送路を「上り伝送路」と呼び、リモー
ト局からローカル局への伝送路を「下り伝送路」と呼ぶ
ことにする。

【００６７】第９の態様の伝送システムでは、ローカル
局から出力されてエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ
１３１）により増幅された波長多重光の一部をリモート
局からローカル局へ波長多重光を伝送する下り伝送路上
に導き、この増幅された波長多重光の一部をローカル局
で受信する。そして、ローカル局は、ローカル局から出
力されて増幅された波長多重光に多重化されているチャ
ネルの各光レベルの偏差を最小にするように、上り伝送
路上に設けたエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ１３
１）に供給する励起光のパワーを調整する。また、下り
伝送路上に設けたエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ
１３２）に供給する励起光のパワーも同様に調整する。

【００６８】以下、詳細に説明する。ここでは、上り伝
送路について説明する。また、ローカル局から出力され
る波長多重光を「波長多重光（FL）」と呼び、リモート
局から出力される波長多重光を「波長多重光（FR）」と
呼ぶことにする。

【００６９】ローカル局１１０から出力される波長多重
光（FL）は、ＥＤＦ１３１によって増幅されてリモート
局１２０に伝送される。ＥＤＦ１３１には、リモート局
１１０に設けられた光源１１１によって生成される励起
光が供給されている。ＥＤＦ１３１によって増幅された
波長多重光（FL）は、分岐カプラ１３３によって分岐さ
れ、その分岐された波長多重光（FL）が下り伝送路上に
設けられた分岐カプラ１３４に導かれる。分岐カプラ１
３４には、リモート局１２０から出力される波長多重光
（FR）と分岐カプラ１３３によって分岐された波長多重
光（FL）を合波して下り伝送路に導く。したがって、ロ
ーカル局１１０は、波長多重光（FR）と波長多重光（F
L）とが合波された波長多重光を受信する。

【００７０】ローカル局１１０は、波長多重光（FR）と
波長多重光（FL）とが合波された波長多重光を受信する
と、図６を参照しながら説明したように、分波器を用い
てその波長多重光を波長ごとに分波する。そして、各分
波された信号光は、それぞれ分岐カプラにより分岐され
て制御回路（cont3 ）１１２に導かれる。制御回路１１
２の動作は、基本的に制御回路４４と同じである。すな
わち、受信した波長多重光に多重化されているチャネル
の各光レベルの偏差が最小となるように光源１１１の発
光パワーを調整する。

【００７１】なお、上り伝送路と下り伝送路とで互いに
異なる波長のチャネルを利用してもよい。即ち、波長多
重光として使用する波長λ1 〜λn のうち、例えば、上
り伝送路を介して伝送される波長多重光（FL）として波
長λ1 、λ3 、λ5 、．．．を利用し、一方、下り伝送
路を介して伝送される波長多重光（FR）としては波長λ
2 、λ4 、λ6 、．．．を利用する。このような構成と
すれば、ローカル局１１０に波長多重光（FL）と波長多
重光（FR）とが合波された波長多重光が入力されたとき
に、その波長多重光の中から波長λ1 、λ3 、λ5
、．．．を有する信号光のみを制御回路１１２に導く
ことができる。すなわち、波長多重光（FL）に多重化さ
れているチャネルに対応する信号光のみを制御回路１１
２に入力させることができる。この場合、制御回路１１
２は、リモート局１２０から出力される波長多重光（F
R）の影響を受けることなく波長多重光（FL）に多重化
されているチャネルを等化するように光源１１１の発光
パワーを調整できる。

【００７２】図２０は、第１０の態様の伝送システムの
構成図である。第１０の態様のシステムでは、送信局か
ら出力されて光増幅器で増幅されたた波長多重光の一部
を送信局に送り返し、そこでその受信した波長多重光を
解析することによって励起光パワーを調整する。

【００７３】送信局１０から出力される波長多重光は、
ＥＤＦ４７によって増幅されて受信局２０に伝送され
る。ＥＤＦ４７には、送信局１０に設けられた光源７１
によって生成される励起光が供給されている。ＥＤＦ４
７によって増幅された波長多重光は、分岐カプラ１４２
によって分岐され、その分岐された波長多重光がＷＤＭ
カプラ１４３によって導波されて送信局１０に送り返さ
れる。なお、波長多重光の一部を送信局１０に送り返す
経路は、図２０に示すように励起光を供給する伝送路を
利用してもよいし、あるいは別途設けた伝送路を介して
伝送するようにしてもよい。

【００７４】送信局１０に送り返されてきた波長多重光
は、分岐カプラ１４４によって制御回路（cont4 ）１４
１に導かれる。制御回路１４１は、図１または図６に示
す分波器２１と同じ機能を有し、受信した波長多重光を
波長成分ごとに分波することにより各チャネルに対応す
る信号光を抽出する。そして、制御回路１４１は、その
波長多重光に多重化されている複数のチャネルの光レベ
ルの偏差を最小にするように光源７１の発光パワーを調
整する。

【００７５】図２１は、第１１の態様の伝送システムの
構成図である。第１１の態様のシステムでは、第１０の
態様のシステムと同様に、送信局から出力されて光増幅
器で増幅された波長多重光の一部を送信局に送り返し、
そこでその受信した波長多重光を解析することによって
励起光パワーを調整する。ただし、第１０の態様のシス
テムでは、励起光を供給する伝送路を介して波長多重光
を送信局に送り返していたが、第１１の態様のシステム
では、受信局に向かって波長多重光を伝送する伝送路を
介してその波長多重光の一部を送信局に送り返す構成で
ある。

【００７６】送信局１０から出力される波長多重光は、
光サーキュレータ１５１を通過した後、ＥＤＦ４７によ
って増幅されて受信局２０に伝送される。ＥＤＦ４７に
は、送信局１０に設けられた光源７１によって生成され
る励起光が供給されている。ＥＤＦ４７によって増幅さ
れた波長多重光は、分岐カプラ１４２によって分岐さ
れ、その分岐された波長多重光が光サーキュレータ１５
１によって伝送路４３ａに導かれる。この波長多重光
は、伝送路４３ａを介して伝送されて送信局１０に入力
される。

【００７７】送信局１０に送り返されてきた波長多重光
は、合波器２１を逆方向に通過することにより、各チャ
ネルに対応する信号光に分波される。そして、それら各
チャネルに対応する信号光は、ぞれぞれ分岐カプラ１５
２−１〜１５２−ｎによって分岐されて制御回路１１２
に導かれる。制御回路１１２は、各チャネルの光レベル
の偏差を最小にするように光源７１の発光パワーを調整
する。

【００７８】図２２は、第１２の態様の伝送システムの
構成図である。第１２の態様のシステムは、波長多重光
を増幅するエルビウムドープ光ファイバを通過した残留
励起光のパワーに基づいてその波長多重光に多重化され
ているチャネルの各光レベルの偏差を調整する構成であ
る。伝送路の長さと波長多重光を増幅するエルビウムド
ープ光ファイバの利得特性が既知であれば、そのエルビ
ウムドープ光ファイバに供給する励起光の発光パワーと
そのエルビウムドープ光ファイバにおいて消費されるこ
となく通過した残留励起光のパワーに基づいて、上記波
長多重光に多重化されている複数のチャネルの光レベル
の偏差を推定することができる。第１２の態様の伝送シ
ステムは、この特性を利用する。

【００７９】送信局１０から出力される波長多重光は、
ＥＤＦ４７によって増幅されて受信局２０に伝送され
る。ＥＤＦ４７には、送信局１０に設けられた光源７１
によって生成される励起光が供給されている。ＥＤＦ４
７を通過した残留励起光は、ＷＤＭカプラ１６１によっ
て波長多重光から分波される。この残留励起光は、分岐
カプラ１６２により送信局１０に導かれる。

【００８０】送信局１０に送り返されてきた残留励起光
は、分岐カプラ１６３によって制御回路（cont5 ）１６
４に導かれる。制御回路１６４は、この残留励起光と光
源７１の発光パワーとに基づいて波長多重光に多重化さ
れている複数のチャネルの光レベルの偏差を推定し、そ
の推定結果に従ってそれら各チャネルの光レベルの偏差
を最小にするように光源７１の発光パワーを調整する。

【００８１】図２３は、第１２の態様の伝送システムの
変形例の構成図である。図２３に示すシステムでは、第
１２の態様の伝送システムと比べて、ＷＤＭカプラ４９
および１４３を設ける位置が異なっている。

【００８２】図２４は、第１３の態様の伝送システムの
構成図である。第１３の態様のシステムは、第１２の態
様のシステムと同様に、波長多重光を増幅するエルビウ
ムドープ光ファイバを通過した残留励起光のパワーに基
づいてその波長多重光に多重化されている複数のチャネ
ルの光レベルの偏差を調整する構成である。ただし、第
１２の態様のシステムでは送信局側で生成する励起光を
調整するのに対し、第１３の態様のシステムでは受信局
側で生成する励起光を調整する。

【００８３】送信局１０から出力される波長多重光は、
ＥＤＦ４１によって増幅されて受信局２０に伝送され
る。ＥＤＦ４１には、受信局２０に設けられた光源４５
によって生成される励起光が供給されている。ＥＤＦ４
１を通過した残留励起光は、ＷＤＭカプラ１７１によっ
て波長多重光から分波されて制御回路（cont5 ）１７２
に導かれる。制御回路１６４はの動作、基本的に図２２
に示した制御回路１６４と同じであり、受信した残留励
起光と光源４５の発光パワーとに基づいて波長多重光に
多重化されている複数のチャネルの光レベルの偏差を推
定し、その推定結果に従ってそれら各チャネルの光レベ
ルの偏差を最小にするように光源４５の発光パワーを調
整する。

【００８４】図２５は、第１４の態様の伝送システムの
構成図である。第１４の態様のシステムは、第１２の態
様のシステムと同様に、波長多重光を増幅するエルビウ
ムドープ光ファイバを通過した残留励起光のパワーに基
づいてその波長多重光に多重化されている複数のチャネ
ルの光レベルの偏差を調整する構成である。ただし、第
１２の態様のシステムでは、ＷＤＭカプラを用いて残留
励起光を送信局に送り返していたが、第１４の態様のシ
ステムでは、反射デバイスを用いて残留励起光を送信局
に送り返す構成である。

【００８５】送信局１０から出力される波長多重光は、
ＥＤＦ４７によって増幅された後、反射デバイス１８１
を通過して受信局２０に伝送される。ＥＤＦ４７には、
送信局１０に設けられた光源７１によって生成される励
起光が供給されている。

【００８６】反射デバイス１８１は、例えば、ファイバ
グレーティングにより構成されており、励起光の波長成
分（この実施例では、1480nm）の光のみを反射し、他の
波長成分の光を通過させる。したがって、送信局１０か
ら出力される波長多重光は、この反射デバイス１８１を
通過するが、ＥＤＦ４７を通過した残留励起光はこの反
射デバイス１８１によって反射される。反射された残留
励起光は、ＷＤＭカプラ４９、分岐カプラ１６３によっ
て制御回路１６４に導かれる。制御回路１６４は、上述
したように、受信した残留励起光と光源４５の発光パワ
ーとに基づいて波長多重光に多重化されている複数のチ
ャネルの光レベルの偏差を推定し、その推定結果に従っ
てそれら各チャネルの光レベルの偏差を最小にするよう
に光源４５の発光パワーを調整する。

【００８７】なお、エルビウムドープ光ファイバに励起
光を供給する方法としては、信号光の伝送方向と同じ方
向に励起光を供給する前方励起方式と、信号光の伝送方
向と反対方向に励起光を供給する後方励起方式とがある
が、本発明は、各実施態様においてどちらか一方に限定
されるものではない。

【００８８】また、励起光をエルビウムドープ光ファイ
バに供給する際、多くの実施例において、エルビウムド
ープ光ファイバの直前または直後に設けたＷＤＭカプラ
を用いて励起光を信号光用の伝送路に合流させている
が、送信局または受信局において信号光と励起光を１本
の光ファイバ上に合波させた後にそれらをエルビウムド
ープ光ファイバにまで伝送するようにしてもよい。信号
光と励起光とを合波させて伝送する構成は、ノイズが大
きくなる可能性があるが、励起光を伝送するための伝送
路が不要となるので、コスト的には有利である。

【００８９】さらに、上記各実施態様に示す例では、励
起光を生成する光源およびその励起光を制御する回路を
送信局または受信局の中に設けているが、これら光源お
よび制御回路を送信局または受信局の外に設けてもよ
い。ただし、光源および制御回路を送信局または受信局
の外に設ける場合であっても、メンテナンスなどの利便
性を考えれば、送信局または受信局の近傍に設けること
が望ましい。

【００９０】上記各実施態様では、エルビウムドープ光
ファイバを用いて波長多重光を増幅する例を示したが、
本発明は、希土類ドープ光ファイバをはじめ各種光ファ
イバ増幅器に広く適用される。さらに、本発明は光ファ
イバ増幅器に限定されることはなく、利得を遠隔制御可
能な光増幅器に広く適用することができ、例えば半導体
光増幅器にも適用可能である。

【００９１】また、上記各実施態様では、励起光のパワ
ーを制御することによってエルビウムドープ光ファイバ
の利得を制御しているが、エルビウムドープ光ファイバ
に入力する信号光の光レベルを調整することによってそ
のエルビウムドープ光ファイバの利得を制御するような
方式であってもよい。この場合、エルビウムドープ光フ
ァイバの前段に光レベル調節器（例えば、光アッテネー
タ）を設けておき、その光レベル調節器を遠隔制御す
る。

【００９２】さらに、上記いくつかの実施態様において
は、各チャネルの光レベルを等化する構成を示したが、
各チャネルの光レベルに所定の傾向を持たせるようにし
てもよい。たとえば、波長が長くなるにつれて光レベル
を大きくするように増幅することも可能である。

【００９３】

【発明の効果】波長多重光を伝送するシステムであって
その波長多重光を増幅する光増幅ユニットを遠隔制御す
る構成のシステムにおいて、その増幅された波長多重光
を解析した結果を利用して光増幅ユニットに供給する励
起光を調整するので、その波長多重光に多重化されてい
る複数のチャネルのレベル偏差を小さくすることができ
る。また、光増幅ユニットを遠隔制御する構成のシステ
ムにおいて、多重化されているチャネルの数に応じてそ
の光増幅ユニットに供給する励起光を調整するので、波
長多重光のノイズを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の伝送システムの全体構成図であ
る。

【図２】エルビウムドープ光ファイバの光利得の波長特
性を示す図である。

【図３】励起光パワーと波長に対する利得の傾きを示す
図である。

【図４】波長多重光に含まれる各チャネルの光レベルを
示す図である。

【図５】第１の態様の伝送システムの構成図である。

【図６】受信局の構成を説明する図である。

【図７】ＷＤＭカプラおよび分岐カプラについて説明す
る図である。

【図８】図５の制御回路の構成図である。

【図９】信号を伝送している状態を伝送していない状態
の差異を説明する図である。

【図１０】第２の態様の伝送システムの構成図である。

【図１１】第３の態様の伝送システムの構成図である。

【図１２】第４の態様の伝送システムの構成図である。

【図１３】第５の態様の伝送システムの構成図である。

【図１４】図１３に示す制御回路７２の構成図である。

【図１５】第６の態様の伝送システムの構成図である。

【図１６】第７の態様の伝送システムの構成図である。

【図１７】第８の態様の伝送システムの構成図である。

【図１８】光アイソレータを設けた光増幅部の構成を示
す図である。

【図１９】第９の態様の伝送システムの構成図である。

【図２０】第１０の態様の伝送システムの構成図であ
る。

【図２１】第１１の態様の伝送システムの構成図であ
る。

【図２２】第１２の態様の伝送システムの構成図であ
る。

【図２３】第１２の態様の伝送システムの変形例の構成
図である。

【図２４】第１３の態様の伝送システムの構成図であ
る。

【図２５】第１４の態様の伝送システムの構成図であ
る。

【図２６】(a) は、一般的な遠隔励起方式を説明する図
であり、(b) は、波長多重光を伝送するシステムに遠隔
励起方式を導入した場合のシステム構成図である。

【符号の説明】 １０ 送信局 ２０ 受信局 ４１、４７ ＥＤＦ（エルビウムドープ光ファイバ） ４５、７１ 光源 ４４、７２ 制御回路

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信局と受信局との間で波長多重光が伝
   送される伝送路上に少なくとも１つの光増幅ユニットが
   設けられた遠隔励起方式の伝送システムであって、 上記受信局の内部またはその近傍に設けられ、上記少な
   くとも１つの光増幅ユニットに供給される励起光を生成
   する光源と、 上記受信局の内部またはその近傍に設けられ、上記波長
   多重光に多重化されている複数のチャネルの光レベルを
   調整するために上記光源の発光パワーを補正する制御回
   路と、 を有する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
2. 【請求項２】 上記制御回路は、上記受信局において上
   記波長多重光から各チャネル毎の信号光に分波された光
   の各一部をそれぞれ受信し、それら各受信した光のレベ
   ルが互いに一致するように上記光源の発光パワーを補正
   する請求項１に記載の波長多重光伝送システム。
3. 【請求項３】 上記少なくとも１つの光増幅ユニットの
   中で上記受信局の最も近くに設けられている光増幅ユニ
   ットに上記光源によって生成される励起光を供給する請
   求項１に記載の波長多重光伝送システム。
4. 【請求項４】 上記伝送路を介して伝送されてきた波長
   多重光を上記受信局の内部またはその近傍で増幅するた
   めの光増幅器をさらに有し、 上記制御回路は、その光増幅器の増幅動作を制御するこ
   とによって上記波長多重光の波長特性を調整する請求項
   １に記載の波長多重光伝送システム。
5. 【請求項５】 送信局と受信局との間で波長多重光が伝
   送される伝送路上に複数の光増幅ユニットが設けられた
   遠隔励起方式の伝送システムであって、 上記送信局の内部またはその近傍に設けられ励起光を生
   成する第１の光源と、 上記受信局の内部またはその近傍に設けられ励起光を生
   成する第２の光源と、 上記受信局の内部またはその近傍に設けられ、上記波長
   多重光に多重化されている複数のチャネルの光レベルを
   調整するために上記第２の光源の発光パワーを補正する
   制御回路と、 を有し、上記第１および第２の光源によって生成される
   励起光を用いて上記複数の光増幅ユニットのうちの少な
   くとも一部を励起する遠隔励起方式の波長多重光伝送シ
   ステム。
6. 【請求項６】 送信局と受信局との間で波長多重光が伝
   送される伝送路上に光増幅ユニットが設けられた遠隔励
   起方式の伝送システムであって、 送信局または受信局またはそれらいずれかの近傍に設け
   られ、上記光増幅ユニットに供給される励起光を生成す
   る光源と、 上記波長多重光における波長多重数を検出する検出手段
   と、 該検出手段が検出した波長多重数に応じて上記光源の発
   光パワーを調整する制御回路と、 を有する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
7. 【請求項７】 上記検出手段は、上記波長多重光に多重
   化されている複数のチャネルの中で信号を伝送している
   チャネルの数を波長多重数として検出する請求項６に記
   載の波長多重光伝送システム。
8. 【請求項８】 送信局と受信局との間で波長多重光が伝
   送される伝送路上に複数の光増幅ユニットが設けられた
   遠隔励起方式の伝送システムであって、 上記送信局の内部またはその近傍に設けられ励起光を生
   成する第１の光源と、 上記波長多重光における波長多重数を検出する検出手段
   と、 該検出手段が検出した波長多重数に応じて上記第１の光
   源の発光パワーを調整する第１の制御回路と、 上記受信局の内部またはその近傍に設けられ励起光を生
   成する第２の光源と、 上記波長多重光に多重化されている複数のチャネルの光
   レベルを調整するために上記第２の光源の発光パワーを
   補正する第２の制御回路と、 を有し、上記第１および第２の光源によって生成される
   励起光を用いて上記複数の光増幅ユニットのうちの少な
   くとも一部を励起する遠隔励起方式の波長多重光伝送シ
   ステム。
9. 【請求項９】 上記第１の光源によって生成される励起
   光を前方励起用の励起光として使用し、上記第２の光源
   によって生成される励起光を後方励起用の励起光として
   使用する請求項５または８に記載の波長多重光伝送シス
   テム。
10. 【請求項１０】 上記第２の光源は、所定の波長多重数
    に対応する励起光を生成し、波長多重数が変動した際に
    は、上記第１の光源の発光パワーを調整する請求項９に
    記載の記載の波長多重光伝送システム。
11. 【請求項１１】 第１の通信局から第２の通信局へ波長
    多重光伝送する第１伝送路を設け、上記第２の通信局か
    ら上記第１の通信局へ波長多重光伝送する第２伝送路を
    設け、それら第１および第２の伝送路上にそれぞれ光増
    幅ユニットを設けた遠隔励起方式の伝送システムであっ
    て、 上記第１の通信局の内部またはその近傍に設けられ、上
    記第１の伝送路上に設けられた光増幅ユニットに供給さ
    れる励起光を生成する光源と、 上記第１の伝送路上に設けられた光増幅ユニットによっ
    て増幅された波長多重光の一部を分岐してその分岐され
    た波長多重光を上記第２の伝送路に導く分岐手段と、 上記第１の通信局において上記第２の伝送路を介して入
    力される波長多重光を波長成分ごとに分波し、各分波さ
    れた光の中で上記第１の通信局から出力された光のレベ
    ルを調整するために上記光源の発光パワーを補正する制
    御回路と、 を有する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
12. 【請求項１２】 送信局と受信局との間で波長多重光が
    伝送される伝送路上に光増幅ユニットが設けられた遠隔
    励起方式の伝送システムであって、 上記送信局の内部またはその近傍に設けられ励起光を生
    成する光源と、 該光源によって生成される励起光を上記光増幅ユニット
    に供給する励起光伝送路と、 上記光増幅ユニットによって増幅された波長多重光の一
    部を分岐してその分岐された波長多重光を上記励起光伝
    送路に導く分岐手段と、 上記送信局において上記分岐手段によって分岐された波
    長多重光を抽出し、その抽出された波長多重光に多重化
    されている複数のチャネルの光レベルを調整するために
    上記光源の発光パワーを補正する制御回路と、 を有する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
13. 【請求項１３】 送信局と受信局との間で波長多重光が
    伝送される伝送路上に光増幅ユニットが設けられた遠隔
    励起方式の伝送システムであって、 上記送信局の内部またはその近傍に設けられ、上記光増
    幅ユニットに供給される励起光を生成する光源と、 上記光増幅ユニットによって増幅された波長多重光の一
    部を分岐し、その分岐された波長多重光を上記受信局か
    ら上記送信局に向かう方向に伝送されるように上記伝送
    路に導く分岐手段と、 上記送信局において上記分岐手段によって分岐された波
    長多重光を抽出し、その抽出された波長多重光に多重化
    されている複数のチャネルの光レベルを調整するために
    上記光源の発光パワーを補正する制御回路と、 を有する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
14. 【請求項１４】 送信局と受信局との間で波長多重光が
    伝送される伝送路上に光増幅ユニットが設けられた遠隔
    励起方式の伝送システムであって、 上記送信局の内部またはその近傍に設けられ、上記光増
    幅ユニットに供給される励起光を生成する光源と、 上記光増幅ユニットを通過した残留励起光を検出する検
    出手段と、 その検出された残留励起光に基づいて上記光源の発光パ
    ワーを補正する制御回路と、 を有する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
15. 【請求項１５】 送信局と受信局との間で波長多重光が
    伝送される伝送路上に光増幅ユニットが設けられた遠隔
    励起方式の伝送システムであって、 上記受信局の内部またはその近傍に設けられ、上記光増
    幅ユニットに供給される励起光を生成する光源と、 上記光増幅ユニットを通過した残留励起光を検出する検
    出手段と、 その検出された残留励起光に基づいて上記光源の発光パ
    ワーを補正する制御回路と、 を有する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
16. 【請求項１６】 送信局と受信局との間で波長多重光が
    伝送される伝送路上に光増幅ユニットが設けられた遠隔
    励起方式の伝送システムであって、 上記送信局の内部またはその近傍に設けられ、上記光増
    幅ユニットに供給される励起光を生成する光源と、 上記光増幅ユニットの後段に設けられ、上記励起光を反
    射する反射手段と、 上記反射手段によって反射された励起光に基づいて上記
    光源の発光パワーを補正する制御回路と、 を有する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
17. 【請求項１７】 上記波長多重光における波長多重数に
    応じて上記光源の発光パワーを調整する手段をさらに有
    する請求項１１〜１６の中のいずれか１つに記載の遠隔
    励起方式の波長多重光伝送システム。
18. 【請求項１８】 送信局と受信局との間で波長多重光が
    伝送される伝送路上に増幅用光ファイバが設けられ、そ
    の増幅用光ファイバに遠隔地から励起光を供給する構成
    の伝送システムであって、 遠隔地から上記増幅用光ファイバに対して励起光を供給
    する光源の発光パワーを、上記波長多重光に多重化され
    ている複数の信号光の各光レベルを等化するように補正
    する遠隔励起方式の波長多重光伝送システム。
19. 【請求項１９】 送信局と受信局との間で波長多重光が
    伝送される伝送路上に増幅用光ファイバが設けられ、そ
    の増幅用光ファイバに遠隔地から励起光を供給する構成
    の伝送システムであって、 遠隔地から上記増幅用光ファイバに対して励起光を供給
    する光源の発光パワーを、上記波長多重光に多重化され
    ている信号光の数に応じて補正する遠隔励起方式の波長
    多重光伝送システム。