JPH11331082A - 光伝送監視装置および光伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成であって、多波長信号光の強度変
動の原因を識別することができる光伝送監視装置を提供
する。 【解決手段】 光伝送監視装置３１に入力した光の一部
は、光分岐素子３１１により取り出され光検出器３１３
により検出される。光検出器３１３が受光する光は、８
波長λ1 〜λ8 の他にＡＳＥ雑音光も含む。また、光伝
送監視装置３１に入力した光の一部は、光分岐素子３１
２により取り出され、そのうちの４波長λ5 〜λ8 を含
む帯域の光が光ファイバグレーティング３１４を透過し
て検出器３１５により検出される。光検出器３１５が受
光する光長帯域の光は、４波長λ5〜λ8 の信号光の他
に、これらの信号光の波長帯域にあるＡＳＥ雑音光も含
む。監視部３１６では、光検出器３１３および３１５そ
れぞれにより検出された光の強度の変化率が互いに比較
され、その比較結果に基づいて光伝送が監視される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＷＤＭ方式により
大容量かつ高速の光通信を行う光伝送システム、およ
び、この光伝送システムにおいて用いられる光伝送監視
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＷＤＭ（Wavelength Division Multiple
xing）方式を採用した光伝送システムは、多波長の信号
光を光ファイバ伝送路網を介して伝送するものであり、
大容量かつ高速の通信を行うことができるものである。
この光伝送システムは、信号光の伝送媒体である光ファ
イバ伝送路の他、多波長信号光を一括光増幅する光増幅
器や、多波長信号光のうちの一部の波長の信号光を取り
出したり追加したりする光ＡＤＭ（Add-Drop Multiplex
er）等を備えて構成される。

【０００３】このような光伝送システムにおいて光増幅
器の監視制御が重要な課題の１つとなっている。すなわ
ち、送信器から送出される信号光の波数が変動する場合
や、光伝送経路の途中に設けられた光ＡＤＭにより信号
光の波数が変動する場合や、光ファイバ伝送路等におけ
る伝送損失が変動する場合などにおいても、光増幅器に
より光増幅されて出力される多波長信号光それぞれの強
度を一定に制御することが望まれる。この課題を解決す
べく種々の提案がなされている。

【０００４】例えば、「１９９６年電子情報通信学会通
信ソサイエティ大会Ｂ−１０９６」で提案されている
「ＷＤＭ用光アンプの出力レベル制御方式」は、光増幅
器の出力端子に接続された光伝送路上に設けられた分岐
素子により多波長信号光それぞれの一部を分岐して取り
出し、この取り出された多波長信号光を周波数掃引され
た音響光学フィルタに入力させ、音響光学フィルタから
出力される光の強度の時間変化を観察してそのパルス数
を計数し、これにより多波長信号光の波数を求めて、こ
の波数に基づいて光増幅器の出力一定制御（ＡＬＣ: Au
tomatic Level Control ）を行うものである。また、
「１９９６年電子情報通信学会総合大会Ｃ−２５４」の
「ダブルステージ型偏光無依存音響光学可変波長フィル
タの広帯域低サイドローブ動作」には、上記の音響光学
フィルタについて記載されている。

【０００５】「１９９６年電子情報通信学会通信ソサイ
エティ大会Ｂ−１０９２」に記載されている「ＡＬＣ付
き光増幅器の波長数変動及び入力レベル変動に対する特
性」では、光増幅器の増幅帯域にある波長のパイロット
光を用い、光増幅器の出力端子に接続された光伝送路上
に設けられた分岐素子によりパイロット光を分岐して取
り出し、この取り出されたパイロット光の強度を検出
し、このパイロット光の強度が一定になるよう光増幅器
を制御する方法が提案されている。

【０００６】また、「１９９６年電子情報通信学会通信
ソサイエティ大会Ｂ−１１２７」に記載されている「フ
ァイバグレーティングを用いた波長監視方式の検討」で
は、光増幅器の出力端子に接続された光伝送路上に設け
られた分岐素子により多波長信号光それぞれの一部を分
岐して取り出し、この取り出された多波長信号光を音響
光学スイッチにより短パルスとし、短パルスとされた多
波長信号光それぞれに対して光サーキュレータおよび光
ファイバグレーティングにより波長に応じた遅延を与
え、この遅延が与えられた光の強度の時間変化を観察し
てそのパルス数を計数し、これにより多波長信号光の波
数を求めて、この波数に基づいて光増幅器の出力一定制
御を行う方式が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例それぞれには以下のような問題点がある。すなわ
ち、音響光学フィルタ、音響光学スイッチおよび光サー
キュレータの特別な素子を用いるものやパイロット光を
用いるものは、システム構成が複雑となり高価となる。

【０００８】また、音響光学フィルタを用いるものは、
多波長信号光の波数を検出することができるものの、多
波長信号光のうちの特定波長の信号光の強度変動に対応
することができない。また、パイロット光を用いるもの
は、多波長信号光の波数を検出することができず、多波
長信号光のうちの特定波長の信号光の強度変動に対応す
ることもできない。したがって、上記従来例の何れも、
多波長信号光の強度変動の原因が特定波長の信号光の強
度変動および光伝送路損失変動の何れにあるのかを検出
することができない。この問題は光ＡＤＭが用いられる
光伝送システムで特に大きい。

【０００９】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、簡易な構成であって、多波長信号光の
強度変動の原因を識別することができる光伝送監視装
置、および、この光伝送監視装置を備えた光伝送システ
ムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光伝送監視
装置は、(1) 光伝送路を伝送される多波長の信号光を含
む信号光波長帯域の光の一部を該伝送路から分岐して取
り出す光分岐手段と、(2) 光分岐手段により取り出され
た信号光波長帯域の光のうちの第１の波長帯域の光の強
度を検出する第１の光検出器と、(3) 光分岐手段により
取り出された信号光波長帯域の光のうち第１の波長帯域
と異なる第２の波長帯域の光の強度を検出する第２の光
検出器と、(4) 第１の光検出器により検出された第１の
波長帯域の光の強度の変化率と、第２の光検出器により
検出された第２の波長帯域の光の強度の変化率とを比較
し、その比較結果に基づいて光伝送を監視する監視部と
を備えることを特徴とする。

【００１１】この光伝送監視装置によれば、入力した多
波長の信号光を含む信号光波長帯域の光の一部が該伝送
路から光分岐手段により分岐して取り出され、その取り
出された信号光波長帯域の光のうち第１および第２の波
長帯域それぞれの光の強度が第１および第２の光検出器
により検出され、監視部により、第１および第２の波長
帯域それぞれの光の強度の変化率が互いに比較され、そ
の比較結果に基づいて光伝送が監視され、伝送路損失変
動および波数変動が分離して検出される。

【００１２】ここで、第１および第２の波長帯域それぞ
れは、互いに異なるものであり、多波長の信号光のうち
少なくとも１波長の信号光が第１および第２の波長帯域
のうち一方には含まれ他方には含まれない。第１および
第２の波長帯域それぞれは、互いに重なる帯域が全く無
くてもよいし、一部が互いに重なるものであってもよ
い。また、第１および第２の波長帯域のうち一方は他方
の全てを含んでいてもよく、何れか一方は多波長の信号
光の全てを含んでいてもよい。さらに、第１または第２
の波長帯域は、信号光を含まず、信号光波長間のＡＳＥ
雑音光のみを含むものであってもよく、この場合には、
櫛波型フィルタを用いることによりこのＡＳＥ雑音光を
抽出することができる。

【００１３】また、本発明に係る光伝送監視装置は、信
号光波長帯域の光を一括増幅する光増幅器の後段に接続
されるものであって、信号光波長帯域における光増幅器
の平均利得と略等しい利得となる波長を中心として第１
および第２の波長帯域それぞれが設定されることを特徴
とする。この場合には、光増幅器に入力する光の強度が
変動して光増幅器が利得偏差を有するようになった場合
でも、伝送路損失変動および波数変動が分離して検出さ
れる。特に、信号光波長帯域や多波長の信号光の波数が
変化すれば光増幅器の平均利得と略一致する信号光の波
長域も変化するので、第１および第２の波長帯域それぞ
れは信号光波長帯域および多波長の信号光の波数に応じ
て設定されるのが好適である。

【００１４】また、本発明に係る光伝送システムは、上
記光伝送監視装置と、その光伝送監視装置に対し光伝送
路上の上流または下流に設けられ多波長の信号光のうち
の一部の波長の信号光を取り出し又は追加する光ＡＤＭ
とを備え、光伝送監視装置における第１および第２の波
長帯域のうちの何れか一方が、光ＡＤＭが取り出し又は
追加する一部の波長の信号光を含む波長帯域であること
を特徴とする。この光伝送システムによれば、光伝送監
視装置により、多波長の信号光のうち光ＡＤＭが取り出
し又は追加する上記一部の波長の信号光の監視が好適に
行われる。そして、この監視結果に基づいて光増幅器の
信号光利得の制御が好適に行われる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。また、以下では８波長の信号光が伝送される場
合について説明するが、波数はこれに限られるものでは
ない。

【００１６】まず、本発明に係る光伝送監視装置が用い
られた光伝送システムについて説明する。図１は、この
光伝送システムの構成図である。この図には、光伝送シ
ステムの構成の他、この光伝送システム上の２地点それ
ぞれを通過する光のスペクトルも示されている。図１
（ａ）に示す光伝送システムは、互いに異なる８波長λ
1 〜λ8 の信号光を送出する送信器１０と、送信器１０
から送出された８波長の信号光を一括光増幅する光増幅
器２０と、光増幅器２０から出力された８波長の信号光
を監視する光伝送監視装置３０とを備え、これらが光フ
ァイバ伝送路４１〜４３により接続されている。

【００１７】この光伝送システムにおいて、送信器１０
から送出された光は、図１（ｂ）に示すように、８波長
λ1 〜λ8 の信号光のみからなり、雑音光は殆ど無い。
この８波長の信号光は、光ファイバ伝送路４１を経て光
増幅器２０に入力して一括光増幅される。光増幅器２０
から出力された光は、図１（ｃ）に示すように、一括光
増幅された８波長λ1 〜λ8 の信号光の他、ＡＳＥ（Am
plified SpontaneousEmission）雑音光も含む。光増幅
器２０から出力された光は、光ファイバ伝送路４２を経
て光伝送監視装置３０に入力し、更に光ファイバ伝送路
４３を伝送していく。

【００１８】光伝送監視装置３０では、入力した８波長
の信号光を含む信号光波長帯域の光の一部が該伝送路か
ら分岐して取り出され、その取り出された信号光波長帯
域の光のうち第１および第２の波長帯域それぞれの光の
強度が検出され、第１および第２の波長帯域それぞれの
光の強度の変化率が互いに比較され、その比較結果に基
づいて光伝送が監視される。ここで、第１および第２の
波長帯域それぞれは、互いに異なるものであり、８波長
の信号光のうち少なくとも１波長の信号光が第１および
第２の波長帯域のうち一方には含まれ他方には含まれな
い。第１および第２の波長帯域それぞれは、互いに重な
る帯域が全く無くてもよいし、一部が互いに重なるもの
であってもよい。また、第１および第２の波長帯域のう
ち一方は他方の全てを含んでいてもよく、何れか一方は
８波長の信号光の全てを含んでいてもよい。さらに、第
１または第２の波長帯域は、信号光を含まず、信号光波
長間のＡＳＥ雑音光のみを含むものであってもよく、こ
の場合には、櫛波型フィルタを用いることによりこのＡ
ＳＥ雑音光を抽出することができる。

【００１９】次に、第１の実施形態に係る光伝送監視装
置について説明する。図２は、第１の実施形態に係る光
伝送監視装置の構成図である。この図には、本実施形態
に係る光伝送監視装置３１および光ファイバ伝送路４２
の他、所定の４地点それぞれにおける光のスペクトルも
示されている。

【００２０】この光伝送監視装置３１は、光ファイバ伝
送路４２上に設けられた光分岐素子３１１および３１２
と、光分岐素子３１１に接続された光検出器３１３と、
光分岐素子３１２に一端が接続された光ファイバグレー
ティング３１４と、光ファイバグレーティング３１４の
他端に接続された光検出器３１５と、光検出器３１３お
よび３１５に接続された監視部３１６とを備えて構成さ
れる。

【００２１】光分岐素子３１１および３１２それぞれ
は、例えば光ファイバカプラ等であり、光ファイバ伝送
路４２を伝送される８波長の信号光λ1 〜λ8 を含む信
号光波長帯域の光の一部を分岐して取り出す。光検出器
３１３は、例えばフォトダイオードであり、光分岐素子
３１１により取り出された光の強度を検出する。光ファ
イバグレーティング３１４は、光ファイバの光軸に沿っ
て周期的に屈折率変調が形成されたものであり、光分岐
素子３１２と光検出器３１５との間に設けられ、光分岐
素子３１２により取り出された光のうち４波長λ5 〜λ
8 の波長帯域の光を透過させる。光検出器３１５は、例
えばフォトダイオードであり、光ファイバグレーティン
グ３１４を透過した光の強度を検出する。監視部３１６
は、光検出器３１３および３１５それぞれにより検出さ
れた光の強度の変化率を互いに比較し、その比較結果に
基づいて光伝送を監視する。

【００２２】光ファイバ伝送路４２を経て光伝送監視装
置３１に入力する光は、光増幅器２０から出力されたも
のであり、図２（ｂ）（図１（ｃ）と同じ）に示すよう
に、光増幅器２０により一括光増幅された８波長λ1 〜
λ8 の信号光の他、ＡＳＥ雑音光も含む。光伝送監視装
置３１に入力した光の大部分は、光分岐素子３１１およ
び３１２を透過して出力される。光伝送監視装置３１か
ら出力される光のスペクトルは、図２（ｃ）に示すよう
に、入力した光のスペクトル（図２（ｂ））と同様のも
のである。

【００２３】光伝送監視装置３１に入力した光の一部
は、光分岐素子３１１により分岐されて取り出され、光
検出器３１３により強度が検出される。光検出器３１３
が受光する光（第１の波長帯域の光）は、図２（ｄ）に
示すように、８波長λ1 〜λ8の他にＡＳＥ雑音光も含
む。また、光伝送監視装置３１に入力した光の一部は、
光分岐素子３１２により分岐されて取り出され、そのう
ちの４波長λ5 〜λ8 を含む帯域の光が光ファイバグレ
ーティング３１４を透過して検出器３１５により強度が
検出される。光検出器３１５が受光する光（第２の波長
帯域の光）は、図２（ｅ）に示すように、４波長λ5 〜
λ8 の信号光の他に、これらの信号光の波長帯域にある
ＡＳＥ雑音光も含む。そして、監視部３１６では、光検
出器３１３により検出された第１の波長帯域の光の強度
の変化率と、光検出器３１５により検出された第２の波
長帯域の光の強度の変化率とが比較され、その比較結果
に基づいて光伝送が監視される。

【００２４】図３は、第１の実施形態に係る光伝送監視
装置における監視方法を説明する図である。この図にお
いて、実線で示す曲線は、光検出器３１３により検出さ
れた第１の波長帯域の光の強度Ｉ1 の時間変化を示すも
のであり、破線で示す曲線は、光検出器３１５により検
出された第２の波長帯域の光の強度Ｉ2 の時間変化を示
すものである。なお、この図では、比較を容易にする
為、第２の波長帯域の光の強度Ｉ2 を２倍にして記して
ある。光伝送監視装置３１の監視部３１６は、これら光
の強度Ｉ1 およびＩ2 それぞれの変化率を互いに比較し
て、その比較結果に基づいて以下のように判断する。

【００２５】この図において、時刻ｔ＜ｔ1 ，ｔ1 ＜ｔ
＜ｔ2 およびｔ2 ＜ｔそれぞれの時間範囲では、第１お
よび第２の波長帯域の光の強度Ｉ1 ，Ｉ2 の変化率は略
一致しているので、光ファイバ伝送路４２を伝送される
信号光の波数変動はなく、光ファイバ伝送路４２を含む
上流の伝送路における伝送損失変動または上流の光増幅
器等の出力レベル変動に起因して信号光の強度変動が生
じていると、監視部３１６により判断される。一方、時
刻ｔ1 およびｔ2 それぞれでは、第１の波長帯域の光の
強度Ｉ1 の変化率と第２の波長帯域の光の強度Ｉ2 の変
化率とは互いに異なるので、光ファイバ伝送路４２を伝
送される信号光の波数が変動したと、監視部３１６によ
り判断される。

【００２６】次に、第２の実施形態に係る光伝送監視装
置について説明する。図４は、第２の実施形態に係る光
伝送監視装置の構成図である。この図には、本実施形態
に係る光伝送監視装置３２および光ファイバ伝送路４２
の他、所定の４地点それぞれにおける光のスペクトルも
示されている。

【００２７】この光伝送監視装置３２は、光ファイバ伝
送路４２上に設けられた光分岐素子３２１と、光分岐素
子３２１に接続された分波フィルタ３２２と、分波フィ
ルタ３２２に接続された光検出器３２３および３２４
と、光検出器３２３および３２４に接続された監視部３
２５とを備えて構成される。光分岐素子３２１は、光フ
ァイバ伝送路４２を伝送される８波長の信号光λ1 〜λ
8 を含む信号光波長帯域の光の一部を分岐して取り出
す。分波フィルタ３２２は、例えばダイクロイックミラ
ーであり、光分岐素子３２１により取り出された光のう
ち４波長の信号光λ1 〜λ4 を含む波長帯域の光と、残
りの４波長の信号光λ5 〜λ8 を含む波長帯域の光と、
を分波してそれぞれを出力する。光検出器３２３は、例
えばフォトダイオードであり、分波フィルタ３２２から
出力された４波長の信号光λ5 〜λ8を含む波長帯域の
光の強度を検出する。光検出器３２４は、例えばフォト
ダイオードであり、分波フィルタ３２２から出力された
４波長の信号光λ1 〜λ4 を含む波長帯域の光の強度を
検出する。監視部３２５は、光検出器３２３および３２
４それぞれにより検出された光の強度の変化率を互いに
比較し、その比較結果に基づいて光伝送を監視する。

【００２８】光ファイバ伝送路４２を経て光伝送監視装
置３２に入力する光は、光増幅器２０から出力されたも
のであり、図４（ｂ）（図１（ｃ）と同じ）に示すよう
に、光増幅器２０により一括光増幅された８波長λ1 〜
λ8 の信号光の他、ＡＳＥ雑音光も含む。光伝送監視装
置３２に入力した光の大部分は、光分岐素子３２１を透
過して出力される。光伝送監視装置３２から出力される
光のスペクトルは、図４（ｃ）に示すように、入力した
光のスペクトル（図４（ｂ））と同様のものである。

【００２９】光伝送監視装置３２に入力した光の一部
は、光分岐素子３２１により分岐されて取り出され、分
波フィルタ３２２により、４波長の信号光λ1 〜λ4 を
含む波長帯域の光と、４波長の信号光λ5 〜λ8 を含む
波長帯域の光とに分波される。分波フィルタ３２２から
出力された４波長の信号光λ5 〜λ8 を含む波長帯域の
光は、光検出器３２３により強度が検出される。光検出
器３２３が受光する光（第１の波長帯域の光）は、図４
（ｄ）に示すように、４波長λ5 〜λ8 の他にＡＳＥ雑
音光も含む。分波フィルタ３２２から出力された残りの
４波長の信号光λ1 〜λ4 を含む波長帯域の光は、光検
出器３２４により強度が検出される。光検出器３２４が
受光する光（第２の波長帯域の光）は、図４（ｅ）に示
すように、４波長λ1 〜λ4 の他にＡＳＥ雑音光も含
む。そして、監視部３２５では、光検出器３２３により
検出された第１の波長帯域の光の強度の変化率と、光検
出器３２４により検出された第２の波長帯域の光の強度
の変化率とが比較され、その比較結果に基づいて光伝送
が監視される。

【００３０】図５は、第２の実施形態に係る光伝送監視
装置における監視方法を説明する図である。この図にお
いて、実線で示す曲線は、光検出器３２３により検出さ
れた第１の波長帯域の光の強度Ｉ1 の時間変化を示すも
のであり、破線で示す曲線は、光検出器３２４により検
出された第２の波長帯域の光の強度Ｉ2 の時間変化を示
すものである。光伝送監視装置３１の監視部３２５は、
これら光の強度Ｉ1 およびＩ2 それぞれの変化率を互い
に比較して、その比較結果に基づいて以下のように判断
する。

【００３１】この図において、時刻ｔ＜ｔ1 ，ｔ1 ＜ｔ
＜ｔ2 およびｔ2 ＜ｔそれぞれの時間範囲では、第１お
よび第２の波長帯域の光の強度Ｉ1 ，Ｉ2 の変化率は略
一致しているので、光ファイバ伝送路４２を伝送される
信号光の波数変動はなく、光ファイバ伝送路４２を含む
上流の伝送路における伝送損失変動または上流の光増幅
器等の出力レベル変動に起因して信号光の強度変動が生
じていると、監視部３１６により判断される。一方、時
刻ｔ1 およびｔ2 それぞれでは、第１の波長帯域の光の
強度Ｉ1 の変化率と第２の波長帯域の光の強度Ｉ2 の変
化率とは互いに異なるので、光ファイバ伝送路４２を伝
送される信号光の波数が変動したと、監視部３１６によ
り判断される。

【００３２】次に、第３の実施形態に係る光伝送監視装
置について説明する。図６は、第３の実施形態に係る光
伝送監視装置の構成図である。この図には、本実施形態
に係る光伝送監視装置３３、これの前段に設けられた光
増幅器２０および光ファイバ伝送路４２の他、所定の４
地点それぞれにおける光のスペクトルも示されている。

【００３３】この光伝送監視装置３３は、光ファイバ伝
送路４２上に設けられた光分岐素子３３１および３３２
と、光分岐素子３３１に接続された光検出器３３３と、
光分岐素子３３２に一端が接続されたバンドパスフィル
タ３３４と、バンドパスフィルタ３３４の他端に接続さ
れた光検出器３３５と、光検出器３３３および３３５に
接続された監視部３３６とを備えて構成される。

【００３４】光分岐素子３３１および３３２それぞれ
は、例えば光ファイバカプラ等であり、光ファイバ伝送
路４２を伝送される８波長の信号光λ1 〜λ8 を含む信
号光波長帯域の光の一部を分岐して取り出す。光検出器
３３３は、例えばフォトダイオードであり、光分岐素子
３３１により取り出された光の強度を検出する。バンド
パスフィルタ３３４は、光分岐素子３３２と光検出器３
３５との間に設けられ、光分岐素子３３２により取り出
された光のうち４波長λ3 〜λ6 の波長帯域の光を透過
させる。光検出器３３５は、例えばフォトダイオードで
あり、バンドパスフィルタ３３４を透過した光の強度を
検出する。監視部３３６は、光検出器３３３および３３
５それぞれにより検出された光の強度の変化率を互いに
比較し、その比較結果に基づいて光伝送を監視する。

【００３５】光ファイバ伝送路４２を経て光伝送監視装
置３３に入力する光は、光増幅器２０から出力されたも
のであり、図６（ｂ）（図１（ｃ）と同じ）に示すよう
に、光増幅器２０により一括光増幅された８波長λ1 〜
λ8 の信号光の他、ＡＳＥ雑音光も含む。光伝送監視装
置３３に入力した光の大部分は、光分岐素子３３１およ
び３３２を透過して出力される。光伝送監視装置３３か
ら出力される光のスペクトルは、図６（ｃ）に示すよう
に、入力した光のスペクトル（図６（ｂ））と同様のも
のである。

【００３６】光伝送監視装置３３に入力した光の一部
は、光分岐素子３３１により分岐されて取り出され、光
検出器３３３により強度が検出される。光検出器３３３
が受光する光（第１の波長帯域の光）は、図６（ｄ）に
示すように、８波長λ1 〜λ8の他にＡＳＥ雑音光も含
む。また、光伝送監視装置３３に入力した光の一部は、
光分岐素子３３２により分岐されて取り出され、そのう
ちの４波長λ3 〜λ6 を含む帯域の光がバンドパスフィ
ルタ３３４を透過して検出器３３５により強度が検出さ
れる。光検出器３３５が受光する光（第２の波長帯域の
光）は、図６（ｅ）に示すように、４波長λ3 〜λ6 の
信号光の他に、これらの信号光の波長帯域にあるＡＳＥ
雑音光も含む。そして、監視部３３６では、光検出器３
３３により検出された第１の波長帯域の光の強度の変化
率と、光検出器３３５により検出された第２の波長帯域
の光の強度の変化率とが比較され、その比較結果に基づ
いて光伝送が監視される。この監視の態様は、図３を用
いて説明したものと同様である。

【００３７】光増幅器２０は、一般には多波長の信号光
それぞれに対する利得の偏差が無いことが望まれ、この
場合、均一な強度の多波長の信号光が入力すると、光増
幅器２０から均一な強度の多波長の信号光が出力され
る。光増幅器２０は、出力パワーを一定値に維持するよ
う出力一定制御を行うが、光ファイバ伝送路４２におけ
る伝送損失変動等に因り入力光パワーが変動すると、そ
の旨を検知して新たな利得を設定して出力一定制御を行
う。このように新たな利得が設定されると利得偏差が生
じ、多波長の信号光それぞれに対する利得は互いに異な
ったものとなる場合がある。このとき、均一な強度の多
波長の信号光が入力しても、光増幅器２０からは、不均
一な強度の多波長の信号光が出力される。

【００３８】図７は、光増幅器の出力光スペクトルを示
す図である。この図に示すように、入力光パワーが変動
すると、光増幅器２０の出力光スペクトルも変動する。
しかし、光増幅器２０が一括光増幅する信号光波長帯域
における中央付近の波長における利得は、信号光波長帯
域における光増幅器２０の平均利得と略等しい。そこ
で、本実施形態に係る光伝送監視装置３３は、信号光波
長帯域における光増幅器２０の平均利得と略等しい利得
となる波長を中心として第１および第２の波長帯域それ
ぞれが設定されていることを特徴としている。

【００３９】以下では、第１の実施形態に係る光伝送監
視装置３１の場合と対比しながら、本実施形態に係る光
伝送監視装置３３の作用について説明する。図８は、第
３の実施形態に係る光伝送監視装置の作用について説明
する図であり、光増幅器２０から出力される光のスペク
トルを示している。

【００４０】光増幅器２０が利得偏差を有しない場合に
は、第１の波長帯域の光の強度Ｐ1の変化率と第２の波
長帯域の光の強度Ｐ2 の変化率とは互いに略等しい（図
８（ａ））。したがって、この場合には、第１の実施形
態に係る光伝送監視装置３１でも、本実施形態に係る光
伝送監視装置３３でも、同様にして、光ファイバ伝送路
４２を伝送される信号光の波数が変動した場合と、光フ
ァイバ伝送路４２における伝送損失変動等が生じた場合
とを判別することができる。

【００４１】しかし、第１の実施形態に係る光伝送監視
装置３１では、光ファイバ伝送路４２を伝送される信号
光の波数が変動した場合だけでなく、光ファイバ伝送路
４２における伝送損失変動等に因り光増幅器２０の利得
偏差が生じた場合にも、第１の波長帯域（λ1 〜λ8 ）
の光の強度Ｐ1 の変化率と第２の波長帯域（λ5 〜λ8
）の光の強度Ｐ2 の変化率とが互いに異なる（図８
（ｂ），（ｃ））。したがって、第１の実施形態に係る
光伝送監視装置３１は、上記の２つの場合のうちの何れ
であるかを判別することができない。

【００４２】これに対して、本実施形態に係る光伝送監
視装置３３では、信号光波長帯域における光増幅器２０
の平均利得と略等しい利得となる波長を中心として第１
および第２の波長帯域それぞれが設定されているので、
光ファイバ伝送路４２における伝送損失変動等に因り光
増幅器２０の利得偏差が生じた場合であっても、第１の
波長帯域（λ1 〜λ8 ）の光の強度Ｐ1 の変化率と第２
の波長帯域（λ3 〜λ6 ）の光の強度Ｐ2 の変化率とが
互いに略等しい（図８（ｄ），（ｅ））。したがって、
本実施形態に係る光伝送監視装置３３は、光ファイバ伝
送路４２を伝送される信号光の波数が変動した場合と、
光ファイバ伝送路４２における伝送損失変動等が生じた
場合とを、常に判別することができる。

【００４３】また、信号光波長帯域や多波長の信号光の
波数が変化すれば、光増幅器２０の平均利得と略一致す
る信号光の波長域も変化するので、本実施形態では、第
１および第２の波長帯域それぞれは、信号光波長帯域お
よび多波長の信号光の波数に応じて設定されるのが好適
である。

【００４４】図９は、第３の実施形態に係る光伝送監視
装置の変形例の構成図である。この図に示すものは、光
伝送監視装置本体３３Ａとは別に波長選択素子３３４Ａ
が設けられている。この波長選択素子３３４Ａは、光伝
送監視装置本体３３Ａの光分岐素子３３２と光検出器３
３５との間に着脱自在であって交換可能であり、伝送波
長数や信号光波長帯域に応じて最適なものが光伝送監視
装置本体３３Ａに接続される。

【００４５】波長選択素子３３４Ａとしてバンドパスフ
ィルタが用いられる場合には、図６に示したものと実質
的に同様の構成となる。波長選択素子３３４Ａとして光
ファイバグレーティングが用いられる場合には、光検出
器３３５が受光する光（第２の波長帯域の光）は、図９
（ｅ）に示すように、４波長λ1 ，λ2 ，λ7 およびλ
8 の信号光の他に、これらの信号光の波長帯域にあるＡ
ＳＥ雑音光をも含むよう構成することができる。このよ
うに、この図９に示す構成の光伝送監視装置も、図６に
示すものと同様の作用・効果を奏するだけでなく、光伝
送路の本線を切断することなく光伝送監視装置の選択波
長域を最適に設定することができるという効果をも有す
る。

【００４６】次に、光伝送システムにおける光伝送監視
装置の適用の第１の例について説明する。図１０は、本
発明に係る光伝送監視装置が挿入された光伝送システム
の構成図であり、図１１は、この光伝送システムの３地
点それぞれにおける光のスペクトルを示す図である。

【００４７】図１０に示す光伝送システムは、光増幅器
２１、光ＡＤＭ５０、光増幅器２２、光増幅器２３、光
伝送監視装置３０および光増幅器２４が光ファイバ伝送
路４１〜４７を介して順に縦続接続されて構成されてい
る。ここで、光増幅器２１および２２、光ＡＤＭ５０、
受信器６１ならびに送信器１１は第１の中継器１を構成
しており、光増幅器２３および２４ならびに光伝送監視
装置３０は第２の中継器２を構成しており、第１および
第２の中継器１，２それぞれは光増幅器が２段構成とな
っている。また、この図において、地点Ａは第１の中継
器１の光増幅器２１の入力端子近傍の地点であり、地点
Ｂは第１の中継器１の光増幅器２２の出力端子近傍の地
点であり、地点Ｃは第２の中継器２の光増幅器２３の入
力端子近傍の地点である。

【００４８】光増幅器２１〜２４それぞれは、入力した
光を増幅して出力するものであり、多波長の信号光が入
力した場合にこれらを一括光増幅して出力する。光伝送
監視装置３０は、光増幅器２３および光増幅器２４の間
に設けられており、本発明に係るものである。光ＡＤＭ
５０は、光増幅器２１および光増幅器２２の間に設けら
れており、また、受信器６１および送信器１１とも接続
されている。

【００４９】光ＡＤＭ５０の構成は以下のとおりであ
る。光ＡＤＭ５０は、光カプラ５０１および５０２なら
びに光ファイバグレーティング５０３を備えて構成され
ている。光カプラ５０１は、光増幅器２１から光ファイ
バ伝送路４２を経て到達した８波長λ1 〜λ8 の信号光
を入力して分波し、４波長λ1 〜λ4 の信号光を受信器
６１に対して出力するとともに、残りの４波長λ5 〜λ
8 の信号光を光ファイバグレーティング５０３に対して
出力する。光ファイバグレーティング５０３は、光カプ
ラ５０１から到達した４波長λ5 〜λ8 の信号光を透過
させるとともに、４波長λ1 〜λ4 の信号光を遮断す
る。光カプラ５０２は、光ファイバグレーティング５０
３から到達した４波長λ5 〜λ8 の信号光と、送信器１
１から入力した４波長λ1 〜λ4 の信号光とを合波し、
これらを光ファイバ伝送路４３を経て光増幅器２２に対
して出力する。

【００５０】この光伝送システムでは、光ファイバ伝送
路４１を経て光増幅器２１に入力した８波長λ1 〜λ8
の信号光は、光増幅器２１により一括光増幅されて出力
され、光ファイバ伝送路４２を経て光ＡＤＭ５０に入力
する。光ＡＤＭ５０に入力した８波長λ1 〜λ8 の信号
光のうち、４波長λ1 〜λ4 の信号光は、光カプラ５０
１を経て受信器６１により受信され、残りの４波長λ5
〜λ8 の信号光は、光カプラ５０１および光ファイバグ
レーティング５０３を経て光カプラ５０２に入力し、送
信器１１から出力された４波長λ1 〜λ4 の信号光と光
カプラ５０２により合波されて出力される。

【００５１】光ＡＤＭ５０で合波されて出力された８波
長λ1 〜λ8 の信号光は、光ファイバ伝送路４３を経て
光増幅器２２に入力して光増幅器２２により一括光増幅
されて出力され、さらに、光ファイバ伝送路４４を経て
光増幅器２３に入力して光増幅器２３により一括光増幅
されて出力される。光増幅器２３から出力された８波長
λ1 〜λ8 の信号光は、光ファイバ伝送路４５を経て光
伝送監視装置３０に入力して光伝送が監視され、さら
に、光ファイバ伝送路４６を経て光増幅器２４に入力し
て一括光増幅されて光ファイバ伝送路４７に出力され
る。

【００５２】第１の中継器１の入力地点である地点Ａに
到達した光は、図１１（ａ）に示すように、互いに略等
しいレベルの８波長λ1 〜λ8 の信号光と、信号光波長
帯域の全体に亘るＡＳＥ雑音光とを含むものであるとす
る。もし、この光伝送システムが正常であるとすれば、
第１の中継器１の出力地点である地点Ｂから出力される
光は、図１１（ｂ）に示すように、互いに略等しいレベ
ルの８波長λ1 〜λ8の信号光と、波長λ5 〜λ8 の範
囲のＡＳＥ雑音光とを含む。このとき波長λ1〜λ4 の
範囲のＡＳＥ雑音光が含まれないのは、この波長帯域の
光は、光ＡＤＭ５０の光カプラ５０１により受信器６１
へと伝送され、かつ、光ファイバグレーティング５０３
により遮断されるからである。同様に、第２の中継器２
の入力地点である地点Ｃに到達する光は、図１１（ｃ）
に示すように、互いに略等しいレベルの８波長λ1 〜λ
8 の信号光と、波長λ1 〜λ4 の範囲のＡＳＥ雑音光と
を含む。

【００５３】しかし、もし、地点Ａより上流の何れかの
地点において伝送損失が増加した場合には、地点Ａに到
達する光は、図１１（ｄ）に示すように、互いに略等し
いレベルの８波長λ1 〜λ8 の信号光と、信号光波長帯
域の全体に亘るＡＳＥ雑音光とを含むが、正常な場合に
おける強度（図１１（ａ））と比較して全体の強度が低
下する。地点Ｂから出力される光は、図１１（ｅ）に示
すように、波長λ1 〜λ4 の波長帯域では正常な場合に
おける強度（図１１（ｂ））と同じ強度の４波長λ1 〜
λ4 の信号光のみからなり、波長λ5 〜λ8 の波長帯域
では正常な場合における強度（図１１（ｂ））と比較し
て強度が低下する。これは、光ＡＤＭ５０を通過する波
長λ5 〜λ8 の波長帯域の光は、地点Ａより上流の何れ
かの地点における伝送損失の増加の影響を受けて強度が
低下するのに対して、光ＡＤＭ５０で挿入された波長λ
1 〜λ4 の波長帯域の光は、該伝送損失の影響を受けな
いからである。同様に、地点Ｃに到達する光は、図１１
（ｆ）に示すように、波長λ1 〜λ4 の波長帯域では正
常な場合における強度（図１１（ｃ））と同じ強度の４
波長λ1 〜λ4 の信号光のみからなり、波長λ5 〜λ8
の波長帯域では正常な場合における強度（図１１
（ｃ））と比較して強度が低下する。

【００５４】また、もし、送信器１１から出力され光Ａ
ＤＭ５０の光カプラ５０２により合波されるべき４波長
λ1 〜λ4 の信号光が、送信器１１または光カプラ５０
２の故障により強度が低下した場合には、地点Ｂに出力
される光および地点Ｃに到達する光それぞれは、図１１
（ｇ）に示すように、波長λ1 〜λ4 の波長帯域では正
常な場合における強度（図１１（ｂ），（ｃ））と比較
して強度が小さくなり、波長λ5 〜λ8 の波長帯域では
正常な場合における強度（図１１（ｂ），（ｃ））と同
じ強度の４波長λ5 〜λ8 の信号光およびＡＳＥ雑音光
からなる。また、もし、地点Ｂと地点Ｃとの間において
伝送損失が増加した場合には、地点Ｂに到達する光は、
図１１（ｈ）に示すように、正常な場合における強度
（図１１（ｃ））と比較して強度が低下する。

【００５５】このように、地点Ａより上流において伝送
損失が増加した場合、光ＡＤＭ５０において挿入される
べき４波長λ1 〜λ4 の信号光の強度が低下した場合、
および、地点Ｂと地点Ｃとの間において伝送損失が増加
した場合それぞれにおいて、地点Ｃに到達する光の全強
度が互いに略同一であっても、波長λ1 〜λ4 の波長帯
域の光の強度の変化率と波長λ5 〜λ8 の波長帯域の光
の強度の変化率とは互いに異なる。

【００５６】すなわち、地点Ａより上流において伝送損
失が増加した場合には、地点Ｃに到達する光のうち波長
λ5 〜λ8 の波長帯域の光の強度の変化率の方が、波長
λ1〜λ4 の波長帯域の光の強度の変化率より大きい
（図１１（ｆ））。光ＡＤＭ５０において挿入されるべ
き４波長λ1 〜λ4 の信号光の強度が低下した場合に
は、地点Ｃに到達する光のうち波長λ1 〜λ4 の波長帯
域の光の強度の変化率の方が、波長λ5 〜λ8 の波長帯
域の光の強度の変化率より大きい（図１１（ｇ））。ま
た、地点Ｂと地点Ｃとの間において伝送損失が増加した
場合には、地点Ｃに到達する光のうち波長λ1 〜λ4 の
波長帯域の光の強度の変化率は、波長λ5 〜λ8 の波長
帯域の光の強度の変化率と同程度である（図１１
（ｈ））。

【００５７】したがって、第２の中継器２に設けられた
光伝送監視装置３０は、波長λ1 〜λ4 の波長帯域の光
の強度の変化率と、波長λ5 〜λ8 の波長帯域の光の強
度の変化率とを比較し、その比較結果に基づいて、光伝
送システム中の何れの領域で伝送損失が増加したか、光
ＡＤＭ５０における４波長λ1 〜λ4 の信号光の挿入が
正常か否か、或いは、波数の変動があったか否か、を識
別することができる。そして、光伝送監視装置３０は、
この光伝送の監視の結果に基づいて、光増幅器２３およ
び２４のそれぞれの利得を制御するのが好適である。

【００５８】次に、光伝送システムにおける光伝送監視
装置の適用の第２の例について説明する。図１２は、本
発明に係る光伝送監視装置が挿入される光伝送システム
の構成図であり、図１３は、この光伝送システムの中継
器の構成図である。

【００５９】図１２（ａ）に示す光伝送システムは、送
信器１０および中継器１_j が光ファイバ伝送路４０_j を
介して縦続接続されて構成されており、各中継器１_j に
は少なくと光増幅器が含まれている（j=0,1,2,…）。送
信器１０と中継器１₀ とは光ファイバ伝送路４０₀ を介
して接続されており、中継器１_j-1 と中継器１_j とは光
ファイバ伝送路４０_j を介して接続されている（j=1,2,
3,…）。ここで、各光ファイバ伝送路４０_j における伝
送損失をα_j とし、各中継器１_j における光増幅利得を
Ｇ_t,j とし、各中継器１_j の入力端における光の強度を
Ｐ_a,j とし、各中継器１_j の出力端における光の強度を
Ｐ_d,j とする。これらのパラメータの間には、ＡＳＥ雑
音光を考慮しなければ、 α_j ＝ Ｐ_a,j／Ｐ_d,j-1 …(1) Ｇ_t,j ＝ Ｐ_d,j／Ｐ_a,j …(2) なる関係がある。

【００６０】しかし、実際には各中継器からＡＳＥ雑音
光が出力され（図１２（ｂ））、そのＡＳＥ雑音光は、
次段の中継器で光増幅されるとともに、その中継器で生
じたＡＳＥ雑音光が加算される（図１２（ｃ））。そし
て、その加算されたＡＳＥ雑音光は、さらに次段の中継
器で光増幅されるとともに、その中継器で生じたＡＳＥ
雑音光が更に加算される（図１２（ｄ））。このような
ＡＳＥ雑音光を考慮すると、上記 (2)式に替えて、 Ｐ_d,j ＝ Ｇ_t,j・(Ｋ＋Ｐ_a,j) …(3) なる関係が成り立つ。ここで、Ｋは、中継器内の光増幅
器における光増幅帯域幅および雑音指数に比例し、入力
光強度に依存する値である。

【００６１】図１３（ａ）に示すように、光増幅器１０
１、光伝送監視装置１３０および光増幅器１０２が縦続
接続されて中継器１_j が構成される場合には以下のよう
になる。前段の光増幅器１０１の出力端における光の強
度をＰ_b,j とし、後段の光増幅器１０２の入力端におけ
る光の強度をＰ_c,j とする。また、前段の光増幅器１０
１の出力端から後段の光増幅器１０２の入力端に到るま
での伝送路の伝送損失をα_thru,jとし、前段の光増幅器
１０１の光増幅率をＧ_b,j とし、後段の光増幅器１０２
の光増幅率をＧ_c,j とする。各中継器１_j における光増
幅利得Ｇ_t,j は、 Ｇ_t,j ＝ Ｇ_b,j・α_thru,j・Ｇ_t,j …(4) で表される。

【００６２】図１３（ｂ）に示すように、光増幅器１０
１、光ＡＤＭ１５０、光伝送監視装置１３０および光増
幅器１０２が縦続接続されて中継器１_j が構成されてい
る場合には以下のようになる。ここで、光ＡＤＭ１５０
は、光カプラ１０３および１０５ならびに光ファイバグ
レーティング１０４を備えている。また、中継器１
_jは、光ＡＤＭ１５０に接続された受信器１０６および
送信器１０７を備えている。前段の光増幅器１０１の出
力端における光の強度をＰ_b,j とし、後段の光増幅器１
０２の入力端における光の強度をＰ_c,j とする。また、
前段の光増幅器１０１の出力端から光カプラ１０３、光
ファイバグレーティング１０４および光カプラ１０５を
経て後段の光増幅器１０２の入力端に到るまでの伝送路
の伝送損失をα_thru,jとし、前段の光増幅器１０１の光
増幅率をＧ_b,j とし、後段の光増幅器１０２の光増幅率
をＧ_c,j とする。この場合も、各中継器１_j における光
増幅利得Ｇ_t,j は上記 (4)式で表される。

【００６３】図１３（ａ）および（ｂ）の何れに示す中
継器の場合にも、光伝送監視装置１３０は、信号光波長
帯域の光のうちの互いに異なる第１および第２の波長帯
域それぞれの光の強度を検出して、第１の波長帯域の光
の強度の変化率と第２の波長帯域の光の強度の変化率と
を比較して、その比較結果に基づいて光伝送を監視す
る。ここで、図１３（ｂ）に示すように中継器内1_j に
光ＡＤＭ１５０が設けられている場合には、第１および
第２の波長帯域のうちの何れかは、光ＡＤＭ１５０によ
り取り出し又は追加される信号光を含む帯域であるのが
好適である。

【００６４】そして、図１３（ａ）および（ｂ）の何れ
に示す中継器の場合にも、光ファイバ伝送路４０_j の伝
送損失α_j が変動したか、および、伝送される信号光の
波数が変動したかが、光伝送監視装置１３０により検出
される。その検出結果に基づいて、各中継器１_j の光増
幅利得Ｇ_t,j を前区間の光ファイバ伝送路４０_j の伝送
損失α_j の逆数に設定することで、光伝送システムを伝
送する多波長信号光の強度は、各中継器１_j それぞれの
出力端において互いに等しく保たれる。また、各中継器
１_j の出力光の目標強度を、入力光強度Ｐ_a,j と光増幅
利得Ｇ_t,j との積に、その中継器１_j で発生するＡＳＥ
雑音光の強度を上乗せして設定する。

【００６５】次に、図１２に示した光伝送システムの動
作について図１４〜図１６を用いて説明する。

【００６６】図１４および図１５それぞれは、図１３
（ｂ）に示す構成の中継器１と中継器２とが光ファイバ
伝送路４０を介して接続されている光伝送システムの構
成図である。これらの図には、また、前段の中継器１の
入力端近傍の地点１Ａにおける光の強度Ｉ_1A、前段の中
継器１内の前段の光増幅器１０１の出力端近傍の地点１
Ｂにおける光の強度Ｉ_1B、前段の中継器１内の後段の光
増幅器１０２の入力端近傍の地点１Ｃにおける光の強度
Ｉ_1C、および、前段の中継器１の出力端近傍の地点１Ｄ
における光の強度Ｉ_1Dそれぞれの時間変化を示すグラフ
が示されている。また、後段の中継器２の入力端近傍の
地点２Ａにおける光の強度Ｉ_2A、後段の中継器２内の前
段の光増幅器２０１の出力端近傍の地点２Ｂにおける光
の強度Ｉ_2B、後段の中継器２内の後段の光増幅器２０２
の入力端近傍の地点２Ｃにおける光の強度Ｉ_2C、およ
び、後段の中継器２の出力端近傍の地点２Ｄにおける光
の強度Ｉ_2Dそれぞれの時間変化を示すグラフが示されて
いる。これら光強度の時間変化を示す各グラフにおい
て、ハッチングで示したものは、各中継器内の光ＡＤＭ
１５０，２５０それぞれにより取り出し又は追加される
４波長λ1 〜λ4 の信号光を含む帯域の光の強度を表
す。また、前段の中継器１内の地点１Ｃおよび後段の中
継器２内の地点２Ｃそれぞれに光伝送監視装置１３０，
２３０が設けられているものとする。

【００６７】図１４に示す光伝送システムでは、前段の
中継器１に入力すべき８波長λ1 〜λ8 の信号光の強度
が、上流の光ファイバ伝送路の伝送損失の増加等に因
り、時刻ｔ1 に突然低下した場合について説明する。こ
の場合、前段の中継器１の地点１Ａにおける光の強度Ｉ
_1Aは時刻ｔ1 以降低下する。地点１Ｂにおける光の強度
Ｉ_1Bは、地点１Ａにおける光の強度Ｉ_1Aに光増幅器１０
１の信号光利得を乗じたものであり、時刻ｔ1 に低下す
るものの、出力一定制御された光増幅器１０１により時
刻ｔ1 以降は次第に増加していく。

【００６８】地点１Ｃにおける光の強度Ｉ_1Cのうち、波
長λ1 〜λ4 の信号光の帯域の光の強度については、光
ファイバグレーティング１０４により遮断されるが送信
器１０７から出力された信号光が追加されるので略一定
であるのに対して、波長λ5〜λ8 の信号光の帯域の光
の強度については、時刻ｔ1 に小さくなり、時刻ｔ1以
降は次第に増加していく。地点１Ｄにおける光の強度Ｉ
_1Dは、地点１Ｃにおける光の強度Ｉ_1Cに光増幅器１０２
の信号光利得を乗じたものであり、出力一定制御された
光増幅器１０２により時刻ｔ1 以降は次第に増加してい
く。

【００６９】しかし、前段の中継器１内の地点１Ｃに設
けられた光伝送監視装置１３０により、時刻ｔ1 に８波
長λ1 〜λ8 の信号光の強度が低下したことが検知され
ると、光増幅器１０１および１０２それぞれの信号光利
得が制御される。これにより信号光利得が制御された時
刻ｔ2 （＞ｔ1 ）以降では、光増幅器１０１の出力光は
殆ど零になり、光増幅器１０２から出力される４波長λ
1 〜λ4 の信号光それぞれの強度は時刻ｔ1 前と略同一
の値に維持される。

【００７０】後段の中継器２の地点２Ａにおける光の強
度Ｉ_2Aは、地点１Ｄにおける光の強度Ｉ_1Dに対して光フ
ァイバ伝送路４０の伝送損失を乗じたものである。地点
２Ｂにおける光の強度Ｉ_2Bは、地点２Ａにおける光の強
度Ｉ_2Aに光増幅器２０１の信号光利得を乗じたものであ
り、時刻ｔ1 に低下するものの、出力一定制御された光
増幅器２０１により時刻ｔ1 以降は次第に増加してい
く。

【００７１】地点２Ｃにおける光の強度Ｉ_2Cのうち、波
長λ1 〜λ4 の信号光の帯域の光の強度については、光
ファイバグレーティング２０４により遮断されるが送信
器２０７から出力された信号光が追加されるので略一定
であるのに対して、波長λ5〜λ8 の信号光の帯域の光
の強度については、時刻ｔ1 に小さくなり、時刻ｔ1以
降は次第に増加していく。地点２Ｄにおける光の強度Ｉ
_2Dは、地点２Ｃにおける光の強度Ｉ_2Cに光増幅器２０２
の信号光利得を乗じたものであり、出力一定制御された
光増幅器２０２により時刻ｔ1 以降は次第に増加してい
く。

【００７２】しかし、後段の中継器２内の地点２Ｃに設
けられた光伝送監視装置２３０により、時刻ｔ1 に信号
光の波数が減少したことが検知されると、光増幅器２０
１および２０２それぞれの信号光利得が制御される。こ
れにより信号光利得が制御された時刻ｔ2 （＞ｔ1 ）以
降では、光増幅器２０１および光増幅器２０２それぞれ
から出力される４波長λ1 〜λ4 の信号光それぞれの強
度は時刻ｔ1 前と略同一値に維持される。

【００７３】図１５に示す光伝送システムでは、前段の
中継器１内の光ＡＤＭ１５０により追加すべき４波長λ
1 〜λ4 の信号光の全てが、送信器１０７の故障等に因
り、時刻ｔ1 に入力しなくなった場合について説明す
る。この場合、前段の中継器１の地点１Ａおよび１Ｂそ
れぞれにおける光の強度Ｉ_1A，Ｉ_1Bは時刻ｔ1 の前後に
亘って略一定である。

【００７４】地点１Ｃにおける光の強度Ｉ_1Cのうち、波
長λ1 〜λ4 の信号光の帯域の光の強度については、光
ファイバグレーティング１０４により遮断され、また、
時刻ｔ1 以降では送信器１０７から出力された信号光が
追加されることがないので、略零になるのに対して、波
長λ5 〜λ8 の信号光の帯域の光の強度については、時
刻ｔ1 の前後に亘って略一定である。地点１Ｄにおける
光の強度Ｉ_1Dは、地点１Ｃにおける光の強度Ｉ_1Cに光増
幅器１０２の信号光利得を乗じたものであり、時刻ｔ1
に波数の減少に因り低下するものの、出力一定制御され
た光増幅器１０２により時刻ｔ1 以降は次第に増加して
いく。

【００７５】しかし、前段の中継器１内の地点１Ｃに設
けられた光伝送監視装置１３０により、時刻ｔ1 に波数
が変動したことが検知されると、光増幅器１０１および
１０２それぞれの信号光利得が制御される。これにより
信号光利得が制御された時刻ｔ2 （＞ｔ1 ）以降では、
光増幅器２０２から出力される４波長λ5 〜λ8 の信号
光それぞれの強度は時刻ｔ1 前と略同値に維持される。

【００７６】後段の中継器２の地点２Ａにおける光の強
度Ｉ_2Aは、地点１Ｄにおける光の強度Ｉ_1Dに対して光フ
ァイバ伝送路４０の伝送損失を乗じたものである。地点
２Ｂにおける光の強度Ｉ_2Bは、地点２Ａにおける光の強
度Ｉ_2Aに光増幅器２０１の信号光利得を乗じたものであ
り、時刻ｔ1 に波数の減少に因り低下するものの、出力
一定制御された光増幅器２０１により時刻ｔ1 以降は次
第に増加していく。

【００７７】地点２Ｃにおける光の強度Ｉ_2Cのうち、波
長λ1 〜λ4 の信号光の帯域の光の強度については、光
ファイバグレーティング２０４により遮断されるが送信
器２０７から出力された信号光が追加されるので略一定
であるのに対して、波長λ5〜λ8 の信号光の帯域の光
の強度については、時刻ｔ1 以降は次第に増加してい
く。地点２Ｄにおける光の強度Ｉ_2Dは、地点２Ｃにおけ
る光の強度Ｉ_2Cに光増幅器２０２の信号光利得を乗じた
ものであり、出力一定制御された光増幅器２０２により
時刻ｔ1 以降は、波長λ1 〜λ4 の信号光については次
第に減少していき、波長λ5 〜λ8 の信号光については
次第に増加していく。

【００７８】しかし、後段の中継器２内の地点２Ｃに設
けられた光伝送監視装置２３０により、時刻ｔ1 に波長
λ1 〜λ4 の信号光の強度が変動せず波長λ5 〜λ8 の
信号光の強度が増加したことが検知されると、光増幅器
２０１および２０２それぞれの信号光利得が制御され
る。これにより信号光利得が制御された時刻ｔ2 （＞ｔ
1 ）以降では、光増幅器２０１および光増幅器２０２そ
れぞれから出力される８波長λ1 〜λ8 の信号光それぞ
れの強度は時刻ｔ1 前と略同一値に維持される。

【００７９】図１６は、図１３（ｂ）に示す構成の中継
器１と他の構成の中継器３とが光ファイバ伝送路４０を
介して接続されている光伝送システムの構成図である。
この図には、また、前段の中継器１の入力端近傍の地点
１Ａにおける光の強度Ｉ_1A、前段の中継器１内の前段の
光増幅器１０１の出力端近傍の地点１Ｂにおける光の強
度Ｉ_1B、前段の中継器１内の後段の光増幅器１０２の入
力端近傍の地点１Ｃにおける光の強度Ｉ_1C、および、前
段の中継器１の出力端近傍の地点１Ｄにおける光の強度
Ｉ_1Dそれぞれの時間変化を示すグラフが示されている。
また、後段の中継器３の入力端近傍の地点３Ａにおける
光の強度Ｉ_3A、後段の中継器３内の前段の光増幅器３０
１の出力端近傍の地点３Ｂにおける光の強度Ｉ_3B、後段
の中継器３内の後段の光増幅器３０２の入力端近傍の地
点３Ｃにおける光の強度Ｉ_3C、および、後段の中継器３
の出力端近傍の地点３Ｄにおける光の強度Ｉ_3Dそれぞれ
の時間変化を示すグラフが示されている。これら光強度
の時間変化を示す各グラフにおいて、ハッチングで示し
たものは、中継器１内の光ＡＤＭ１５０により取り出し
又は追加される４波長λ1 〜λ4 の信号光を含む帯域の
光の強度を表す。また、前段の中継器１内の地点１Ｃに
光伝送監視装置１３０が設けられているものとする。

【００８０】図１６に示す光伝送システムの前段の中継
器１の作用については、図１４に示す光伝送システムの
前段の中継器１の作用と同様である。

【００８１】後段の中継器３の地点３Ａにおける光の強
度Ｉ_3Aは、地点１Ｄにおける光の強度Ｉ_1Dに対して光フ
ァイバ伝送路４０の伝送損失を乗じたものである。地点
３Ｂにおける光の強度Ｉ_3Bは、地点３Ａにおける光の強
度Ｉ_3Aに光増幅器３０１の信号光利得を乗じたものであ
り、時刻ｔ1 に低下するものの、出力一定制御された光
増幅器３０１により時刻ｔ1 以降は次第に増加してい
く。

【００８２】地点３Ｃにおける光の強度Ｉ_3Cは、地点３
Ｂにおける光の強度Ｉ_3Bに光増幅器３０１および光増幅
器３０２の間の伝送損失を乗じたものである。地点３Ｄ
における光の強度Ｉ_3Dは、地点３Ｃにおける光の強度Ｉ
_3Cに光増幅器３０２の信号光利得を乗じたものであり、
時刻ｔ1 に減少し、その後、出力一定制御された光増幅
器３０２により次第に増加して所定値に漸近し、また、
時刻ｔ2 に減少し、その後再び、出力一定制御された光
増幅器３０２により次第に増加して所定値に漸近する。

【００８３】以上のように、中継器に光伝送監視装置が
設けられていない場合には、その中継器から出力される
光の全体強度は一定に維持されるものの、その中継器か
ら出力される各波長の信号光それぞれの強度は一定に維
持されない。しかし、各中継器に設けられた光伝送監視
装置を用いて、信号光波長帯域のうちの互いに異なる第
１および第２の波長帯域それぞれの光の強度の変化率を
比較することにより光伝送を監視し、その監視結果に基
づいて波数変動と伝送損失変動とを識別して、波数変動
の場合と伝送損失変動の場合それぞれに応じて中継器内
の光増幅器の信号光利得を適切に制御することで、中継
器から出力される各波長の信号光それぞれの強度は一定
に維持される。

【００８４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光伝送監視装置によれば、入力した多波長の信号光
を含む信号光波長帯域の光の一部が該伝送路から光分岐
手段により分岐して取り出され、その取り出された信号
光波長帯域の光のうち第１および第２の波長帯域それぞ
れの光の強度が第１および第２の光検出器により検出さ
れ、監視部により、第１および第２の波長帯域それぞれ
の光の強度の変化率が互いに比較され、その比較結果に
基づいて光伝送が監視され、これにより伝送路損失変動
および波数変動が分離して検出される。また、従来技術
で用いたような特別な素子やパイロット光を用いる必要
がなく、システム構成が簡単となり安価となる。

【００８５】また、本発明に係る光伝送監視装置が光増
幅器の後段に接続され、信号光波長帯域における光増幅
器の平均利得と略等しい利得となる波長を中心として第
１および第２の波長帯域それぞれが設定される場合に
は、光増幅器に入力する光の強度が変動して光増幅器が
利得偏差を有するようになった場合でも、伝送路損失変
動および波数変動が分離して検出される。

【００８６】また、本発明に係る光伝送システムによれ
ば、上記光伝送監視装置と、その光伝送監視装置に対し
光伝送路上の上流または下流に設けられ多波長の信号光
のうちの一部の波長の信号光を取り出し又は追加する光
ＡＤＭとを備え、光伝送監視装置における第１および第
２の波長帯域のうちの何れか一方が、光ＡＤＭが取り出
し又は追加する一部の波長の信号光を含む波長帯域であ
るので、光伝送監視装置により、多波長の信号光のうち
光ＡＤＭが取り出し又は追加する上記一部の波長の信号
光の監視が好適に行われ、この監視結果に基づいて光増
幅器の信号光利得の制御が好適に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光伝送監視装置が用いられた光伝
送システムの構成図である。

【図２】第１の実施形態に係る光伝送監視装置の構成図
である。

【図３】第１の実施形態に係る光伝送監視装置における
監視方法を説明する図である。

【図４】第２の実施形態に係る光伝送監視装置の構成図
である。

【図５】第２の実施形態に係る光伝送監視装置における
監視方法を説明する図である。

【図６】第３の実施形態に係る光伝送監視装置の構成図
である。

【図７】光増幅器の出力光スペクトルを示す図である。

【図８】第３の実施形態に係る光伝送監視装置の作用に
ついて説明する図である。

【図９】第３の実施形態に係る光伝送監視装置の変形例
の構成図である。

【図１０】本発明に係る光伝送監視装置が挿入された光
伝送システムの構成図である。

【図１１】光伝送システムの３地点それぞれにおける光
スペクトルを示す図である。

【図１２】本発明に係る光伝送監視装置が挿入される光
伝送システムの構成図である。

【図１３】中継器の構成図である。

【図１４】本発明に係る光伝送監視装置が挿入される光
伝送システムの構成図である。

【図１５】本発明に係る光伝送監視装置が挿入される光
伝送システムの構成図である。

【図１６】本発明に係る光伝送監視装置が挿入される光
伝送システムの構成図である。

【符号の説明】

１〜３…中継器、１０，１１…送信器、２０〜２４…光
増幅器、３０〜３３…光伝送監視装置、４０〜４６…光
ファイバ伝送路、５０…光ＡＤＭ、６１…受信器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光伝送路を伝送される多波長の信号光を
   含む信号光波長帯域の光の一部を該伝送路から分岐して
   取り出す光分岐手段と、 前記光分岐手段により取り出された前記信号光波長帯域
   の光のうちの第１の波長帯域の光の強度を検出する第１
   の光検出器と、 前記光分岐手段により取り出された前記信号光波長帯域
   の光のうち前記第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域
   の光の強度を検出する第２の光検出器と、 前記第１の光検出器により検出された前記第１の波長帯
   域の光の強度の変化率と、前記第２の光検出器により検
   出された前記第２の波長帯域の光の強度の変化率とを比
   較し、その比較結果に基づいて光伝送を監視する監視部
   とを備えることを特徴とする光伝送監視装置。
2. 【請求項２】 前記信号光波長帯域の光を一括増幅する
   光増幅器の後段に接続される光伝送監視装置であって、
   前記信号光波長帯域における前記光増幅器の平均利得と
   略等しい利得となる波長を中心として前記第１および前
   記第２の波長帯域それぞれが設定されることを特徴とす
   る請求項１記載の光伝送監視装置。
3. 【請求項３】 前記第１および前記第２の波長帯域それ
   ぞれが前記信号光波長帯域および前記多波長の信号光の
   波数に応じて設定されることを特徴とする請求項２記載
   の光伝送監視装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の光伝送監視装置と、その
   光伝送監視装置に対し光伝送路上の上流または下流に設
   けられ多波長の信号光のうちの一部の波長の信号光を取
   り出し又は追加する光ＡＤＭとを備え、 前記光伝送監視装置における前記第１および前記第２の
   波長帯域のうちの何れか一方が、前記光ＡＤＭが取り出
   し又は追加する前記一部の波長の信号光を含む波長帯域
   であることを特徴とする光伝送システム。