WO2022153349A1 - 光源装置、光装置、制御光生成方法、および監視光生成方法 - Google Patents

光源装置、光装置、制御光生成方法、および監視光生成方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a light source device, an optical device, a controlled light generation method, and a monitoring light generation method, and more particularly to a light source device, an optical device, a controlled light generation method, and a monitoring light generation method used in an optical submarine cable system.
  • the optical submarine cable system that connects continents with optical fibers plays an important role as an infrastructure that supports international communication networks.
  • the optical submarine cable system is composed of a submarine cable accommodating an optical fiber, a submarine repeater equipped with an optical amplifier, a submarine branching device for branching an optical signal, and an end station device installed in a landing station.
  • a submarine transmission line monitoring device (RFTE: Remote Fiber Test Equipment) is used to monitor that there is no abnormality in the unused optical fiber (dark fiber).
  • RFTE Remote Fiber Test Equipment
  • the OTDR Optical Time Domain Reflectometer
  • an optical pulse is transmitted from one end of the optical fiber in the direction opposite to the direction in which the optical pulse is transmitted. Measure the intensity change of the backscattered light returning in the optical fiber.
  • Patent Document 1 describes an example of a technique for avoiding the occurrence of such a light surge.
  • the related optical network system described in Patent Document 1 has a plurality of optical signal distributors, a plurality of optical lines connecting the plurality of optical signal distributors, and a network management server.
  • Each optical signal distributor includes an optical cross-connect device.
  • Optical cross-connect devices include a WDM multiplexing device that multiplexes signal lights of different wavelengths to generate WDM signal light, a WDM separation device that separates WDM signal light into signal lights of individual wavelengths, a line measuring device, and a dummy.
  • the light source is connected.
  • the network management server controls the optical cross-connect device of the optical signal distribution device to output the output dummy light of the dummy light source to the optical amplification line that does not transmit the signal light.
  • the output destination of the dummy light is switched by controlling the optical cross-connect device. Therefore, it is not possible to keep a plurality of optical fiber transmission lines in a state where optical pulses can be introduced at the same time. Further, when there are many optical fiber transmission lines to be monitored, it takes a long time to monitor all the optical fiber transmission lines.
  • An object of the present invention is a light source device, an optical device, a control light generation method, and a monitoring light generation method that solve a problem that it is difficult to constantly monitor a large number of unused optical fiber transmission lines in an optical submarine cable system. Is to provide.
  • the light source device of the present invention uses a light generating means for generating natural radiation amplified light, an optical control means for controlling the band and power of the natural radiation amplified light to generate waveform-shaped natural radiation, and a waveform-shaped natural radiation. It has an optical branching means that branches into a plurality of branched lights.
  • the controlled light generation method of the present invention generates natural emission amplified light, controls the band and power of the natural emission amplified light to generate waveform-shaped natural emission light, and branches the waveform-shaped natural emission light into a plurality of branched lights. do.
  • a large number of unused optical fiber transmission lines can be constantly monitored in the optical submarine cable system.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a light source device 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the light source device 100 includes a light generation unit (light generation means) 110, an optical control unit (light control means) 120, and an optical branching unit (optical branching means) 130.
  • the light source device 100 is preferably used for an optical submarine cable system.
  • the light generation unit 110 generates natural emission amplified light.
  • the optical control unit 120 controls the band and power of the natural emission amplified light to generate waveform-shaped natural emission light.
  • the optical branching unit 130 branches the waveform-shaped natural synchrotron radiation into a plurality of branched lights.
  • the optical branching unit 130 is configured to branch the waveform-shaped natural synchrotron radiation generated by the light generating unit 110 and the optical control unit 120 into a plurality of branched lights. Therefore, it is possible to simultaneously supply a plurality of branched lights as dummy lights to a large number of unused optical fiber transmission lines. As a result, since it is possible to introduce optical pulses into a plurality of optical fiber transmission lines at the same time, it is possible to monitor unused optical fibers (dark fibers) without causing an optical surge. .. That is, according to the light source device 100 of the present embodiment, a large number of unused optical fiber transmission lines can be constantly monitored in the optical submarine cable system.
  • the light generation unit 110 can be configured to include an optical waveguide containing a rare earth element in the core and an excitation laser that generates excitation light for exciting the rare earth element.
  • an ASE (Amplified Spontaneous Emission) light source in which an amplifier (Erbium Doped Fiber Amplifier: EDFA) using an erbium-added fiber for an optical waveguide is in a state of no input signal can be used.
  • the spontaneous emission amplification light (Amplified Spontaneous Emission: ASE) generated by the light generation unit 110 is naturally broad-amplified natural emission light having a continuously broad optical spectrum.
  • the optical control unit 120 can be configured to include a wavelength selection switch (Wavelength Selective Switch: WSS).
  • WSS wavelength selection switch
  • the wavelength selection switch (WSS) can adjust the amount of attenuation of the power of the input light for each wavelength. By configuring the wavelength selection switch (WSS) with one input and one output, it is possible to obtain output light in which the waveform of the input light is arbitrarily shaped.
  • the optical control unit 120 can control the band of the naturally radiated amplified light to a range including the entire wavelength band of the wavelength division multiplexing signal light propagating in the optical submarine cable system. Further, the optical control unit 120 uses the power of natural emission amplified light so that the power of each branched light branched by the optical branching unit 130 matches the total input power of the submarine repeaters constituting the optical submarine cable system. Can be configured to control. The optical control unit 120 may output the power of the naturally emitted amplified light without limiting it.
  • a multi-branch optical splitter can typically be used as the optical branch 130.
  • the controlled light generation method first, natural emission amplified light is generated. Then, the band and power of this natural emission amplified light are controlled to generate waveform-shaped natural emission light. After that, this waveform-shaped natural radiation is branched into a plurality of branched lights.
  • generating the above-mentioned natural emission amplified light can include exciting a rare earth element contained in the core of the optical waveguide with excitation light. Further, the generation of the waveform-shaped natural radiation can include adjusting the power of the spontaneous emission amplification light for each wavelength.
  • the light source device 100 and the control light generation method of the present embodiment it is possible to constantly monitor a large number of unused optical fiber transmission lines in the optical submarine cable system.
  • FIG. 2 shows the configuration of the light source device 200 according to the present embodiment.
  • the light source device 200 in addition to the light generation unit (light generation means) 110, the light control unit (light control means) 120, and the optical branching unit (optical branching means) 130, the light source device 200 includes a first connecting unit (first connecting means). ) 240 further.
  • the light source device 200 is preferably used for an optical submarine cable system.
  • the light generation unit 110 generates natural emission amplified light.
  • the optical control unit 120 controls the band and power of the natural emission amplified light to generate waveform-shaped natural emission light.
  • the optical branching unit 130 branches this waveform-shaped natural synchrotron radiation into a plurality of branched lights.
  • the first connection unit 240 is configured to introduce a plurality of branched lights into a plurality of interface devices 10 provided for each of the plurality of optical transmission lines 20.
  • an optical adapter for connecting an optical fiber through which branched light propagates can typically be used.
  • Each of the plurality of optical transmission lines 20 includes an optical fiber transmission line, and each optical fiber transmission line constitutes a fiber pair (Fiber Pair: FP) composed of an optical fiber for an uplink and an optical fiber for a downlink.
  • each fiber pair (FP) is an unused optical fiber (dark fiber) in which the main signal light is not propagated. That is, a transponder, which is a main signal source, is not connected to each interface device 10.
  • the optical control unit 120 can be configured to control the band and power of the naturally radiated amplified light according to the number of the plurality of interface devices 10. Specifically, when the number of interface devices 10 connected to each of a large number of fiber pairs (for example, 8 fiber pairs or more) is large (for example, 8 or more), the optical control unit 120 limits the power of the natural emission amplified light. It can be configured to output without doing anything.
  • the controlled light generation method first, natural emission amplified light is generated. Then, the band and power of this natural emission amplified light are controlled to generate waveform-shaped natural emission light. After that, this waveform-shaped natural radiation is branched into a plurality of branched lights. The configuration up to this point is the same as the control light generation method according to the first embodiment.
  • a plurality of branched lights are further introduced into a plurality of interface devices provided for each of the plurality of optical transmission lines.
  • the band and power of the natural emission amplified light can be controlled according to the number of a plurality of interface devices.
  • the light source device 200 and the control light generation method of the present embodiment it is possible to constantly monitor a large number of unused optical fiber transmission lines in the optical submarine cable system.
  • FIG. 3 shows the configuration of the light source device 300 according to the present embodiment.
  • the light source device 300 includes a light generation unit (light generation means) 110, an optical control unit (optical control means) 120, an optical branching unit (optical branching means) 130, and a first connecting unit (first connecting means) 240. In addition, it further has a second connecting portion (second connecting means) 340.
  • the light source device 300 is preferably used for an optical submarine cable system.
  • the same components as those of the light source device 200 according to the second embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted.
  • the light generation unit 110 generates natural emission amplified light.
  • the optical control unit 120 controls the band and power of the natural emission amplified light to generate waveform-shaped natural emission light.
  • the second connection unit 340 is configured to introduce waveform-shaped natural radiation into the operational interface device 12 included in the plurality of interface devices.
  • an optical adapter for connecting an optical fiber through which waveform-shaped natural synchrotron radiation propagates can be typically used.
  • the operation interface device 12 corresponds to the operation optical transmission line 22 in which the main signal light propagates among the plurality of optical transmission lines. That is, a transponder, which is a main signal source, is connected to the operation interface device 12.
  • the optical control unit 120 can be configured to control the band and power of the naturally radiated amplified light according to the characteristics of the operating optical transmission line 22. A specific description will be given below with reference to the drawings.
  • FIG. 4A shows the spectrum of waveform-shaped natural synchrotron radiation generated by the optical control unit 120 included in the light source device 200 according to the second embodiment.
  • the waveform-shaped natural synchrotron radiation is branched by the optical branching portion 130 and then introduced into an unused optical fiber (dark fiber) in which the main signal light is not propagated.
  • the branched light may be introduced as dummy light so that an optical pulse can be introduced. Therefore, as shown in FIG. 4A, the optical control unit 120 outputs continuous waveform-shaped natural emission light at full power without limiting the power of the natural emission amplified light.
  • each of the plurality of branched lights branched by the optical branching unit 130 can have a required power.
  • the optical control unit 120 is configured to control the band and power of the natural emission amplified light according to the characteristics of the operational optical transmission line 22. Specifically, for example, the optical control unit 120 controls the band of the naturally radiated amplified light to either an odd number channel or an even number channel in the wavelength division multiplexing (WDM), and shapes it into a comb-shaped waveform.
  • WDM wavelength division multiplexing
  • the power of the spontaneous emission amplified light (broken line in FIG. 4B) generated by the light generation unit 110 is controlled to about half so that the high and low power levels can be controlled.
  • OSNR optical signal-to-noise ratio
  • each optical transmission line 20 is an unused optical fiber (dark fiber) in which the main signal light is not propagated.
  • FP fiber pair
  • the operation is performed with the light source device 200.
  • the connection with the interface device 12 is deleted.
  • the ASE light source device 500 including the light generation unit 110 and the light control unit 120 is connected to the operation interface device 12.
  • the light source device 300 according to the present embodiment may be used as the ASE light source device 500.
  • the unused optical fiber transmission line is monitored by using the light source device 200, and the wavelength dependence of loss and gain in the operation optical transmission line 22 by using the ASE light source device 500 or the light source device 300. Can be compensated.
  • the transponder is connected to each of the plurality of interface devices, and then the light source device 300 according to the present embodiment is connected to the operation interface device 12 to which the transponder is finally connected. Can be done.
  • the light source device 300 changes the connection between the optical control unit 120 and the optical branching unit 130 in the light source device 200 according to the second embodiment to a connection between the optical control unit 120 and the second connection unit 340. It can be configured (see FIGS. 2 and 3). Therefore, as the light source device 300, it is possible to reuse the light source device 200 used for monitoring unused optical fibers (dark fibers).
  • the controlled light generation method first, natural emission amplified light is generated. Then, the band and power of this natural emission amplified light are controlled to generate waveform-shaped natural emission light. After that, this waveform-shaped natural radiation is branched into a plurality of branched lights.
  • the waveform-shaped natural synchrotron radiation is further supplied to the operation interface device included in the plurality of interface devices provided for each of the plurality of optical transmission lines.
  • the operation interface device corresponds to the operation optical transmission line in which the main signal light propagates among the plurality of optical transmission lines. Further, when the waveform-shaped natural radiation is generated, the band and power of the natural emission amplified light can be controlled according to the characteristics of the operational optical transmission line.
  • the light source device 300 and the control light generation method of the present embodiment it is possible to compensate for the wavelength dependence of loss and gain in the operation optical transmission line.
  • FIG. 7 shows the configuration of the optical device 1000 according to the present embodiment.
  • the optical device 1000 includes a light source device 1100 and a plurality of interface devices 1200.
  • the optical device 1000 is preferably used for an optical submarine cable system.
  • the light source device 1100 any one of the light source device 100 according to the first embodiment, the light source device 200 according to the second embodiment, and the light source device 300 according to the third embodiment can be used. Therefore, the light source device 1100 can generate a plurality of branched lights 1001. Each of the plurality of branched lights 1001 can be used as dummy light for monitoring an unused optical fiber (dark fiber).
  • Each of the plurality of interface devices 1200 includes an optical combining unit (optical combining means) 1210 that combines one of the plurality of branched lights 1001 and the monitoring optical signal 1002.
  • the monitoring optical signal 1002 can be, for example, an optical pulse used in an OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) method.
  • the monitoring light generation method first, a plurality of branched lights are generated. Then, one of the plurality of branched lights and the monitoring optical signal are combined.
  • any of the control light generation methods according to the first to third embodiments can be used.
  • a large number of unused optical fiber transmission lines can be constantly monitored in the optical submarine cable system.
  • Appendix 2 The light source device according to Appendix 1, further comprising a first connection means configured to introduce the plurality of branched lights into a plurality of interface devices provided for each of the plurality of optical transmission lines.
  • Appendix 3 The light source device according to Appendix 2, wherein the optical control means controls the band and power of the natural emission amplified light according to the number of the plurality of interface devices.
  • the operation interface device further includes a second connection means configured to introduce the waveform-shaping natural synchrotron radiation into an operation interface device included in the plurality of interface devices, and the operation interface device includes the plurality of operation interface devices.
  • the light source device according to Appendix 2 which corresponds to an operational optical transmission line in which the main signal light propagates among the optical transmission lines.
  • Appendix 5 The light source device according to Appendix 4, wherein the optical control means controls the band and power of the natural emission amplified light according to the characteristics of the operational optical transmission line.
  • Appendix 7 The light source device according to any one of Appendix 1 to 6, wherein the optical control means includes a wavelength selection switch.
  • the light source device according to any one of the items 2 to 5 and the plurality of interface devices are included, and the plurality of interface devices are used for monitoring with one of the plurality of branched lights, respectively.
  • An optical device including an optical combining means for combining optical signals.
  • Control light that generates natural radiation amplified light, controls the band and power of the natural radiation amplified light to generate waveform-shaped natural emission light, and branches the waveform-shaped natural radiation light into a plurality of branched lights. Generation method.
  • Appendix 10 The control light generation method according to Appendix 9, wherein the plurality of branched lights are introduced into a plurality of interface devices provided for each of the plurality of optical transmission lines.
  • Appendix 11 The control light generation method according to Appendix 10, wherein generating the waveform-shaped natural synchrotron radiation includes controlling the band and power of the spontaneous emission amplified light according to the number of the plurality of interface devices. ..
  • the waveform-shaped natural radiated light is supplied to an operation interface device included in a plurality of interface devices provided for each of the plurality of optical transmission lines, and the operation interface device is mainly used among the plurality of optical transmission lines.
  • (Appendix 16) A monitoring light that generates the plurality of branched lights by the control light generation method described in any one of the items 9 to 15 and combines one of the plurality of branched lights with a monitoring optical signal. Generation method.
  • Light source device 110 Light generation unit 120
  • Optical control unit 130 Optical branch unit 240
  • First connection unit 340 Second connection unit 500
  • ASE light source device 10 Interface device 12
  • Operation interface device 20 Optical transmission line 22
  • Operation optical transmission Road 1000 Optical device 1001
  • Branch light 1002 Monitoring optical signal 1100
  • Light source device 1200 Interface device 1210 Optical junction

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Abstract

光海底ケーブルシステムにおいて、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することは困難であるため、本発明の光源装置は、自然放射増幅光を生成する光生成手段と、自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する光制御手段と、波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する光分岐手段、とを有する。

Description

光源装置、光装置、制御光生成方法、および監視光生成方法
　本発明は、光源装置、光装置、制御光生成方法、および監視光生成方法に関し、特に、光海底ケーブルシステムに用いられる光源装置、光装置、制御光生成方法、および監視光生成方法に関する。
　大陸間を光ファイバで結ぶ光海底ケーブルシステムは、国際的な通信ネットワークを支えるインフラとして重要な役割を担っている。光海底ケーブルシステムは、光ファイバを収容する海底ケーブル、光増幅器を搭載した海底中継器、光信号を分岐する海底分岐装置、および陸揚げ局に設置された端局装置等により構成される。
　光海底ケーブルシステムにおいては、海底伝送路監視装置（ＲＦＴＥ：Ｒｅｍｏｔｅ　Ｆｉｂｅｒ　Ｔｅｓｔ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）によって不使用の光ファイバ（ダークファイバ）に異常がないことを監視する。海底伝送路監視装置（ＲＦＴＥ）は、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ：光時間領域リフレクトメトリ）方式を採用した場合、光ファイバの一端から光パルスを送出し、光パルスが送出された方向と逆方向に光ファイバ内を戻ってくる後方散乱光の強度変化を測定する。この場合、光パルスのみを送出すると、海底中継器は無入力状態から瞬時にパワーが変化するため、光サージが発生する。このような光サージの発生を回避する技術の一例が特許文献１に記載されている。
　特許文献１に記載された関連する光ネットワークシステムは、複数の光信号分配装置、複数の光信号分配装置間を接続する複数の光線路、およびネットワーク管理サーバを有する。各光信号分配装置は光クロスコネクト装置を備える。光クロスコネクト装置には、互いに異なる波長の信号光を多重してＷＤＭ信号光を生成するＷＤＭ多重装置、ＷＤＭ信号光を個々の波長の信号光に分離するＷＤＭ分離装置、線路測定装置、およびダミー光源が接続される。ここでネットワーク管理サーバは、光信号分配装置の光クロスコネクト装置を制御して、ダミー光源の出力ダミー光を、信号光を伝送しない光増幅線路に出力させる。
　このような構成としたことにより、関連する光ネットワークシステムによれば、不使用の光線路にダミー光を供給することにより、光パスを設定する際に光サージが発生するのを抑制できる、としている。
　また、関連技術としては、特許文献２に記載された技術がある。
特開２００６－１９６９３８号公報 国際公開第２０１９／１５１０６７号
　上述したように、特許文献１に記載された関連する光ネットワークシステムにおいては、光クロスコネクト装置を制御することによりダミー光の出力先を切り換える構成としている。そのため、複数の光ファイバ伝送路を同時に光パルスの導入が可能な状態にしておくことができない。また、監視対象となる光ファイバ伝送路が多数ある場合、すべての光ファイバ伝送路を監視するために長時間を要する。
　このように、光海底ケーブルシステムにおいて、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することは困難であるという問題があった。
　本発明の目的は、光海底ケーブルシステムにおいて、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することは困難であるという課題を解決する光源装置、光装置、制御光生成方法、および監視光生成方法を提供することにある。
　本発明の光源装置は、自然放射増幅光を生成する光生成手段と、自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する光制御手段と、波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する光分岐手段、とを有する。
　本発明の制御光生成方法は、自然放射増幅光を生成し、自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成し、波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する。
　本発明の光源装置、光装置、制御光生成方法、および監視光生成方法によれば、光海底ケーブルシステムにおいて、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することができる。
本発明の第１の実施形態に係る光源装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る光源装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る光源装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る光源装置が備える光制御部によって生成された波形整形自然放射光のスペクトルを示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る光源装置が備える光制御部によって生成された波形整形自然放射光のスペクトルを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る光源装置とインターフェイス装置との接続関係を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る光源装置とインターフェイス装置との別の接続関係を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る光源装置とインターフェイス装置との接続関係を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態に係る光装置の構成を示すブロック図である。
　以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
　〔第１の実施形態〕
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る光源装置１００の構成を示すブロック図である。光源装置１００は、光生成部（光生成手段）１１０、光制御部（光制御手段）１２０、および光分岐部（光分岐手段）１３０を有する。光源装置１００は、好適には光海底ケーブルシステムに用いられる。
　光生成部１１０は、自然放射増幅光を生成する。光制御部１２０は、この自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する。そして、光分岐部１３０は、この波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する。
　このように、本実施形態の光源装置１００においては、光分岐部１３０が、光生成部１１０および光制御部１２０によって生成された波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する構成としている。そのため、複数の分岐光をダミー光として、多数の不使用光ファイバ伝送路に同時に供給することが可能である。その結果、複数の光ファイバ伝送路を同時に光パルスの導入が可能な状態にすることができるので、光サージの発生を招くことなく不使用光ファイバ（ダークファイバ）を監視することが可能になる。すなわち、本実施形態の光源装置１００によれば、光海底ケーブルシステムにおいて、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することができる。
　ここで、光生成部１１０は、コアに希土類元素を含む光導波路、および希土類元素を励起する励起光を生成する励起レーザを備えた構成とすることができる。具体的には例えば、光生成部１１０として、光導波路にエルビウム添加ファイバを用いた増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅr：ＥＤＦＡ）を無入力信号の状態としたＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源を用いることができる。なお、光生成部１１０が生成する自然放射増幅光（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ：ＡＳＥ）は、光スペクトルが連続でブロードな増幅された自然放射光である。
　光制御部１２０は、波長選択スイッチ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｓｗｉｔｃｈ：ＷＳＳ）を備えた構成とすることができる。波長選択スイッチ（ＷＳＳ）は、入力光のパワーの減衰量を波長ごとに調整することが可能である。波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を一入力一出力構成とすることにより、入力光の波形を任意に整形した出力光を得ることができる。
　光制御部１２０は、自然放射増幅光の帯域を、光海底ケーブルシステムを伝搬する波長多重信号光の全波長帯域を含む範囲に制御することができる。また、光制御部１２０は、光分岐部１３０によって分岐された各分岐光のパワーが、光海底ケーブルシステムを構成する海底中継器のトータルの入力パワーと整合するように、自然放射増幅光のパワーを制御する構成とすることができる。なお、光制御部１２０は、自然放射増幅光のパワーを制限することなく出力することとしてもよい。
　光分岐部１３０として、典型的には多分岐の光スプリッタを用いることができる。
　次に、本実施形態による制御光生成方法について説明する。
　本実施形態による制御光生成方法においては、まず、自然放射増幅光を生成する。そして、この自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する。その後に、この波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する。
　ここで、上記の自然放射増幅光を生成することは、光導波路のコアに含まれる希土類元素を励起光により励起することを含むこととすることができる。また、上記の波形整形自然放射光を生成することは、自然放射増幅光のパワーを波長ごとに調整することを含む構成とすることができる。
　以上説明したように、本実施形態の光源装置１００および制御光生成方法によれば、光海底ケーブルシステムにおいて、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することができる。
　〔第２の実施形態〕
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２に、本実施形態による光源装置２００の構成を示す。光源装置２００は、光生成部（光生成手段）１１０、光制御部（光制御手段）１２０、および光分岐部（光分岐手段）１３０に加えて、第１の接続部（第１の接続手段）２４０をさらに有する。光源装置２００は、好適には光海底ケーブルシステムに用いられる。
　光生成部１１０は、自然放射増幅光を生成する。光制御部１２０は、この自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する。光分岐部１３０は、この波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する。
　第１の接続部２４０は、複数の分岐光を、複数の光伝送路２０ごとに設けられる複数のインターフェイス装置１０にそれぞれ導入するように構成されている。第１の接続部２４０として、典型的には、分岐光が伝搬する光ファイバを接続する光アダプタを用いることができる。
　複数の光伝送路２０にはそれぞれ光ファイバ伝送路が含まれ、各光ファイバ伝送路は上り回線用の光ファイバと下り回線用の光ファイバからなるファイバペア（Ｆｉｂｅｒ　Ｐａｉｒ：ＦＰ）を構成している。ここで、各ファイバペア（ＦＰ）は、主信号光が伝搬していない不使用の光ファイバ（ダークファイバ）である。つまり、各インターフェイス装置１０には主信号源となるトランスポンダ（Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ）が接続されていない状態である。
　光制御部１２０は、複数のインターフェイス装置１０の個数に応じて自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御する構成とすることができる。具体的には、多数のファイバペア（例えば８ファイバペア以上）のそれぞれと接続するインターフェイス装置１０の個数が大きい（例えば８個以上）場合、光制御部１２０は、自然放射増幅光のパワーを制限することなく出力する構成とすることができる。
　次に、本実施形態による制御光生成方法について説明する。
　本実施形態による制御光生成方法においては、まず、自然放射増幅光を生成する。そして、この自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する。その後に、この波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する。ここまでの構成は第１の実施形態による制御光生成方法と同様である。
　本実施形態による制御光生成方法においては、さらに、複数の分岐光を、複数の光伝送路ごとに設けられる複数のインターフェイス装置にそれぞれ導入する。この場合、波形整形自然放射光を生成する際に、複数のインターフェイス装置の個数に応じて自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御する構成とすることができる。
　以上説明したように、本実施形態の光源装置２００および制御光生成方法によれば、光海底ケーブルシステムにおいて、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することができる。
　〔第３の実施形態〕
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図３に、本実施形態による光源装置３００の構成を示す。光源装置３００は、光生成部（光生成手段）１１０、光制御部（光制御手段）１２０、光分岐部（光分岐手段）１３０、および第１の接続部（第１の接続手段）２４０に加えて、第２の接続部（第２の接続手段）３４０をさらに有する。光源装置３００は、好適には光海底ケーブルシステムに用いられる。なお、第２の実施形態による光源装置２００と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
　光生成部１１０は、自然放射増幅光を生成する。光制御部１２０は、この自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する。
　第２の接続部３４０は、波形整形自然放射光を、複数のインターフェイス装置に含まれる運用インターフェイス装置１２に導入するように構成されている。第２の接続部３４０として、典型的には、波形整形自然放射光が伝搬する光ファイバを接続する光アダプタを用いることができる。
　ここで、運用インターフェイス装置１２は、複数の光伝送路のうち主信号光が伝搬する運用光伝送路２２に対応している。つまり、運用インターフェイス装置１２には主信号源となるトランスポンダ（Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ）が接続されている状態である。
　この場合、光制御部１２０は、自然放射増幅光の帯域およびパワーを、運用光伝送路２２の特性に応じて制御する構成とすることができる。以下に図面を参照して具体的に説明する。
　図４Ａに、第２の実施形態による光源装置２００が備える光制御部１２０によって生成された波形整形自然放射光のスペクトルを示す。この場合、波形整形自然放射光は光分岐部１３０によって分岐された後、主信号光が伝搬していない不使用の光ファイバ（ダークファイバ）にそれぞれ導入される。不使用の光ファイバ（ダークファイバ）を監視するためには、分岐光をダミー光として導入し、光パルスの導入が可能な状態とすればよい。したがって、光制御部１２０は図４Ａに示すように、自然放射増幅光のパワーを制限することなくフルパワーで連続な波形整形自然放射光を出力する。その結果、光分岐部１３０によって分岐された複数の分岐光はそれぞれ、所要のパワーを有することが可能である。
　一方、主信号光が伝搬する運用光伝送路に波形整形自然放射光をダミー光として導入する場合、運用光伝送路を構成する光ファイバ伝送路や海底中継器が備える光増幅器における損失および利得の波長依存性を補償する必要がある。そこで、本実施形態による光源装置３００においては図４Ｂに示すように、光制御部１２０が、自然放射増幅光の帯域およびパワーを、運用光伝送路２２の特性に応じて制御する構成とした。具体的には例えば、光制御部１２０は、自然放射増幅光の帯域を波長分割多重方式（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）における奇数チャネルまたは偶数チャネルの一方に制御し、くし型の波形に整形する。そして、光生成部１１０が生成した自然放射増幅光のパワー（図４Ｂ中の破線）を半分程度に制御し、パワーレベルの高低を制御することができるようにしている。このように整形した波形整形自然放射光を用いることにより、受信側における光信号対雑音比（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ：ＯＳＮＲ）が各チャネルで一定となるように調整することが可能である。
　次に、各インターフェイス装置１０に主信号源となるトランスポンダが接続されていない状態から、運用インターフェイス装置１２にトランスポンダが接続されている状態に運用が変更される場合について説明する。
　まず、各インターフェイス装置１０に主信号源となるトランスポンダが接続されていない状態では、図５に示すように、第２の実施形態による光源装置２００は、インターフェイス装置１０を介して複数の光伝送路２０のそれぞれにダミー光として分岐光を供給する。ここで、各光伝送路２０は、主信号光が伝搬していない不使用の光ファイバ（ダークファイバ）であり、例えば上り回線用の光ファイバと下り回線用の光ファイバからなるファイバペア（ＦＰ）である。このような構成としたことにより、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することができる。
　その後、図６Ａに示すように、インターフェイス装置のうちの運用インターフェイス装置１２にトランスポンダが接続されて、主信号光が運用光伝送路２２を伝搬する構成に運用を変更する場合、光源装置２００と運用インターフェイス装置１２との接続を削除する。そして、運用インターフェイス装置１２には、光生成部１１０と光制御部１２０を備えたＡＳＥ光源装置５００を接続する。このとき、ＡＳＥ光源装置５００として、本実施形態による光源装置３００を用いることとしてもよい。このような構成としたことにより、光源装置２００を用いて不使用光ファイバ伝送路を監視するとともに、ＡＳＥ光源装置５００または光源装置３００を用いて運用光伝送路２２における損失および利得の波長依存性を補償することができる。
　その後、図６Ｂに示すように、複数のインターフェイス装置のそれぞれにトランスポンダを接続したのち、最後にトランスポンダが接続される運用インターフェイス装置１２には、本実施形態による光源装置３００を接続する構成とすることができる。なお、光源装置３００は、第２の実施形態による光源装置２００における光制御部１２０と光分岐部１３０との接続を、光制御部１２０と第２の接続部３４０との接続に変更することにより構成することができる（図２および図３を参照）。したがって、光源装置３００として、不使用の光ファイバ（ダークファイバ）を監視するために用いていた光源装置２００を再利用することが可能である。
　次に、本実施形態による制御光生成方法について説明する。
　本実施形態による制御光生成方法においては、まず、自然放射増幅光を生成する。そして、この自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する。その後に、この波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する。
　本実施形態による制御光生成方法においては、さらに、波形整形自然放射光を、複数の光伝送路ごとに設けられる複数のインターフェイス装置に含まれる運用インターフェイス装置に供給する。ここで、運用インターフェイス装置は、複数の光伝送路のうち主信号光が伝搬する運用光伝送路に対応している。また、波形整形自然放射光を生成する際に、自然放射増幅光の帯域およびパワーを、運用光伝送路の特性に応じて制御する構成とすることができる。
　以上説明したように、本実施形態の光源装置３００および制御光生成方法によれば、運用光伝送路における損失および利得の波長依存性を補償することができる。
　〔第４の実施形態〕
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図７に、本実施形態による光装置１０００の構成を示す。光装置１０００は、光源装置１１００と、複数のインターフェイス装置１２００とを有する。光装置１０００は、好適には光海底ケーブルシステムに用いられる。
　光源装置１１００として、第１の実施形態による光源装置１００、第２の実施形態による光源装置２００、および第３の実施形態による光源装置３００のいずれかを用いることができる。したがって、光源装置１１００は複数の分岐光１００１を生成することが可能である。この複数の分岐光１００１はそれぞれ、不使用の光ファイバ（ダークファイバ）を監視するためのダミー光として用いることができる。
　複数のインターフェイス装置１２００はそれぞれ、複数の分岐光１００１のうちの一と監視用光信号１００２を合波する光合波部（光合波手段）１２１０を備える。この監視用光信号１００２は、例えば、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ：光時間領域リフレクトメトリ）方式で用いられる光パルスとすることができる。
　次に、本実施形態による監視光生成方法について説明する。
　本実施形態による監視光生成方法においては、まず、複数の分岐光を生成する。そして、この複数の分岐光のうちの一と監視用光信号を合波する。ここで、複数の分岐光を生成する際に、第１の実施形態から第３の実施形態による制御光生成方法のうち、いずれかの制御光生成方法を用いることができる。
　以上説明した構成とすることにより、本実施形態の光装置１０００および監視光生成方法によれば、光海底ケーブルシステムにおいて、多数の不使用光ファイバ伝送路を常時監視することができる。
　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）自然放射増幅光を生成する光生成手段と、前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する光制御手段と、前記波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する光分岐手段、とを有する光源装置。
　（付記２）前記複数の分岐光を、複数の光伝送路ごとに設けられる複数のインターフェイス装置にそれぞれ導入するように構成された第１の接続手段をさらに有する付記１に記載した光源装置。
　（付記３）前記光制御手段は、前記複数のインターフェイス装置の個数に応じて前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御する付記２に記載した光源装置。
　（付記４）前記波形整形自然放射光を、前記複数のインターフェイス装置に含まれる運用インターフェイス装置に導入するように構成された第２の接続手段をさらに有し、前記運用インターフェイス装置は、前記複数の光伝送路のうち主信号光が伝搬する運用光伝送路に対応する付記２に記載した光源装置。
　（付記５）前記光制御手段は、前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを、前記運用光伝送路の特性に応じて制御する付記４に記載した光源装置。
　（付記６）前記光生成手段は、コアに希土類元素を含む光導波路、および前記希土類元素を励起する励起光を生成する励起レーザを備える付記１から５のいずれか一項に記載した光源装置。
　（付記７）前記光制御手段は、波長選択スイッチを備える付記１から６のいずれか一項に記載した光源装置。
　（付記８）付記２から５のいずれか一項に記載した光源装置と、前記複数のインターフェイス装置とを有し、前記複数のインターフェイス装置はそれぞれ、前記複数の分岐光のうちの一と監視用光信号を合波する光合波手段を備える光装置。
　（付記９）自然放射増幅光を生成し、前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成し、前記波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する制御光生成方法。
　（付記１０）前記複数の分岐光を、複数の光伝送路ごとに設けられる複数のインターフェイス装置にそれぞれ導入する付記９に記載した制御光生成方法。
　（付記１１）前記波形整形自然放射光を生成することは、前記複数のインターフェイス装置の個数に応じて前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御することを含む付記１０に記載した制御光生成方法。
　（付記１２）前記波形整形自然放射光を、複数の光伝送路ごとに設けられる複数のインターフェイス装置に含まれる運用インターフェイス装置に供給し、前記運用インターフェイス装置は、前記複数の光伝送路のうち主信号光が伝搬する運用光伝送路に対応する付記９に記載した制御光生成方法。
　（付記１３）前記波形整形自然放射光を生成することは、前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを、前記運用光伝送路の特性に応じて制御することを含む付記１２に記載した制御光生成方法。
　（付記１４）前記自然放射増幅光を生成することは、光導波路のコアに含まれる希土類元素を励起光により励起することを含む付記９から１３のいずれか一項に記載した制御光生成方法。
　（付記１５）前記波形整形自然放射光を生成することは、前記自然放射増幅光のパワーを波長ごとに調整することを含む付記９から１４のいずれか一項に記載した制御光生成方法。
　（付記１６）付記９から１５のいずれか一項に記載した制御光生成方法により前記複数の分岐光を生成し、前記複数の分岐光のうちの一と監視用光信号を合波する監視光生成方法。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　１００、２００、３００　　光源装置
　１１０　　光生成部
　１２０　　光制御部
　１３０　　光分岐部
　２４０　　第１の接続部
　３４０　　第２の接続部
　５００　　ＡＳＥ光源装置
　１０　　インターフェイス装置
　１２　　運用インターフェイス装置
　２０　　光伝送路
　２２　　運用光伝送路
　１０００　　光装置
　１００１　　分岐光
　１００２　　監視用光信号
　１１００　　光源装置
　１２００　　インターフェイス装置
　１２１０　　光合波部

Claims (16)

  1. 自然放射増幅光を生成する光生成手段と、
    　前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成する光制御手段と、
    　前記波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する光分岐手段、とを有する
    　光源装置。
  2. 前記複数の分岐光を、複数の光伝送路ごとに設けられる複数のインターフェイス装置にそれぞれ導入するように構成された第１の接続手段をさらに有する
    　請求項１に記載した光源装置。
  3. 前記光制御手段は、前記複数のインターフェイス装置の個数に応じて前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御する
    　請求項２に記載した光源装置。
  4. 前記波形整形自然放射光を、前記複数のインターフェイス装置に含まれる運用インターフェイス装置に導入するように構成された第２の接続手段をさらに有し、
    　前記運用インターフェイス装置は、前記複数の光伝送路のうち主信号光が伝搬する運用光伝送路に対応する
    　請求項２に記載した光源装置。
  5. 前記光制御手段は、前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを、前記運用光伝送路の特性に応じて制御する
    　請求項４に記載した光源装置。
  6. 前記光生成手段は、コアに希土類元素を含む光導波路、および前記希土類元素を励起する励起光を生成する励起レーザを備える
    　請求項１から５のいずれか一項に記載した光源装置。
  7. 前記光制御手段は、波長選択スイッチを備える
    　請求項１から６のいずれか一項に記載した光源装置。
  8. 請求項２から５のいずれか一項に記載した光源装置と、前記複数のインターフェイス装置とを有し、
    　前記複数のインターフェイス装置はそれぞれ、前記複数の分岐光のうちの一と監視用光信号を合波する光合波手段を備える
    　光装置。
  9. 自然放射増幅光を生成し、
    　前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御して波形整形自然放射光を生成し、
    　前記波形整形自然放射光を複数の分岐光に分岐する
    　制御光生成方法。
  10. 前記複数の分岐光を、複数の光伝送路ごとに設けられる複数のインターフェイス装置にそれぞれ導入する
    　請求項９に記載した制御光生成方法。
  11. 前記波形整形自然放射光を生成することは、前記複数のインターフェイス装置の個数に応じて前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを制御することを含む
    　請求項１０に記載した制御光生成方法。
  12. 前記波形整形自然放射光を、複数の光伝送路ごとに設けられる複数のインターフェイス装置に含まれる運用インターフェイス装置に供給し、
    　前記運用インターフェイス装置は、前記複数の光伝送路のうち主信号光が伝搬する運用光伝送路に対応する
    　請求項９に記載した制御光生成方法。
  13. 前記波形整形自然放射光を生成することは、前記自然放射増幅光の帯域およびパワーを、前記運用光伝送路の特性に応じて制御することを含む
    　請求項１２に記載した制御光生成方法。
  14. 前記自然放射増幅光を生成することは、光導波路のコアに含まれる希土類元素を励起光により励起することを含む
    　請求項９から１３のいずれか一項に記載した制御光生成方法。
  15. 前記波形整形自然放射光を生成することは、前記自然放射増幅光のパワーを波長ごとに調整することを含む
    　請求項９から１４のいずれか一項に記載した制御光生成方法。
  16. 請求項９から１５のいずれか一項に記載した制御光生成方法により前記複数の分岐光を生成し、
    　前記複数の分岐光のうちの一と監視用光信号を合波する
    　監視光生成方法。
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