(57)【要約】  受光素子（１１０）は、受信した光信号を受光して電気信号に変換する。識別再生部（１３０）は、受光素子（１１０）によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって電気信号の符号を識別して再生出力する。Ａ／Ｄ変換部（１６０）、算出部（１７０）およびＤ／Ａ変換部（１８０）は、電気信号の振幅の中心値よりも低くなるように識別レベルを調節する。光変動検出部（１９０）は、電気信号のパワーの変動に基づいて、Ａ／Ｄ変換部（１６０）、算出部（１７０）およびＤ／Ａ変換部（１８０）による識別レベルの調節を制御する。
2008126294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光手段と、
前記受光手段によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生手段と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生手段の識別レベルを調節する識別レベル調節手段と、
前記電気信号のパワーの変動に基づいて前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの調節を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光再生装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出し、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの算出を停止させる停止手段であることを特徴とする請求項１に記載の光再生装置。
【請求項３】
前記識別再生手段は、前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの調節が行われない場合、前記電気信号の振幅の中心値を前記識別レベルとして前記符号を識別することを特徴とする請求項２に記載の光再生装置。
【請求項４】
前記識別レベル調節手段は、所定の制御間隔で前記識別レベルの算出を行うＣＰＵによって構成されることを特徴とする請求項２または３に記載の光再生装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記電気信号のパワーとフラグ閾値とを比較することによって前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出する比較手段と、
前記電気信号のパワーに応じた前記フラグ閾値を算出し、算出結果によって前記比較手段のフラグ閾値を調節するフラグ閾値調節手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の光再生装置。
【請求項６】
前記フラグ閾値調節手段は、所定の制御間隔で前記フラグ閾値の算出を行うＣＰＵによって構成されることを特徴とする請求項５に記載の光再生装置。
【請求項７】
前記検出手段は、
前記電気信号のパワーと固定されたフラグ閾値とを比較することによって前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出する比較手段と、
前記固定されたフラグ閾値と比較する電気信号のパワーを一定に調節するパワー調節手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の光再生装置。
【請求項８】
前記パワー調節手段は、所定の制御間隔で前記電気信号のパワーの調節を行うＣＰＵによって構成されることを特徴とする請求項７に記載の光再生装置。
【請求項９】
前記識別レベル調節手段は、前記識別再生手段へ識別レベル調節信号を出力することで前記識別レベルを調節し、
前記制御手段は、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に、前記識別再生手段へ出力される前記識別レベル調節信号を遮断することを特徴とする請求項２に記載の光再生装置。
【請求項１０】
前記識別レベル調節手段は、前記識別再生手段へ識別レベル調節信号を出力することで前記識別レベルを調節し、
前記制御手段は、前記電気信号のパワー成分を反転させ、反転させたパワー成分を前記識別再生手段へ出力される識別レベル調節信号に加算することを特徴とする請求項１に記載の光再生装置。
【請求項１１】
前記反転させたパワー成分を容量結合するコンデンサと、前記識別レベル調節信号を通過させる抵抗と、をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の光再生装置。
【請求項１２】
識別再生手段へ入力される前記電気信号を容量結合するコンデンサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光再生装置。
【請求項１３】
光アンプを用いたＷＤＭ光通信システムにおける光受信装置であって、
前記光アンプによって増幅された光信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された光信号の符号を識別して再生出力する請求項１〜１２のいずれか一つに記載の光再生装置と、
を備えることを特徴とする光受信装置。
【請求項１４】
受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光工程と、
前記受光工程によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生工程と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生工程の識別レベルを調節する識別レベル調節工程と、
前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出し、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に前記識別レベル調節工程による前記識別レベルの算出を停止させる停止工程と、
を含むことを特徴とする光再生方法。
【請求項１５】
受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光工程と、
前記受光工程によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生工程と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生工程の識別レベルを調節する識別レベル調節工程と、
前記電気信号のパワー成分を反転させ、反転させたパワー成分を識別レベル調節工程によって出力された識別レベル調節信号に加算する加算工程と、
を含むことを特徴とする光再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号の符号を識別する光再生装置および光再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる波長の光信号を多重化する波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式の光通信システムが用いられている。ＷＤＭ光通信システムにおいては、コスト低減のために、回線の使用量に応じて波長（ＣＨ：チャネル）を増減設することが一般的である。【０００３】
図１５は、ＷＤＭ光通信システムの構成を示すブロック図である。図１５に示すように、ＷＤＭ光通信システム１５００は、光送信装置１５１０と、伝送路１５２０と、光受信装置１５３０と、を備えている。光送信装置１５１０は、複数の送信器１５１１ａ〜１５１１ｅ（Ｔｘ）と、多重化部１５１２と、を備えている。【０００４】
送信器１５１１ａ〜１５１１ｅは、それぞれ異なる波長の光信号を生成して多重化部１５１２へ出力する。多重化部１５１２は、送信器１５１１ａ〜１５１１ｅから出力されたそれぞれの光信号を多重化する。多重化部１５１２は、多重化したＷＤＭ光信号を伝送路１５２０を介して光受信装置１５３０へ送信する。【０００５】
伝送路１５２０には、ＷＤＭ光信号を増幅する光アンプ１５２１が複数設けられている。光受信装置１５３０は、多重分離部１５３１と、複数の受信器１５３２ａ〜１５３２ｅ（Ｒｘ）と、を備えている。多重分離部１５３１は、光送信装置１５１０から送信されたＷＤＭ光信号を多重分離する。【０００６】
多重分離部１５３１は、多重分離したそれぞれの光信号を波長ごとに受信器１５３２ａ〜１５３２ｅへ出力する。受信器１５３２ａ〜１５３２ｅは、それぞれ異なる波長に対応しており、多重分離部１５３１から出力された光信号を受信する。ここで、送信器１５１１ａおよび受信器１５３２ａが運用ＣＨ（チャネル）となっており、送信器１５１１ｂ〜１５１１ｅを増設ＣＨとして増設する場合について説明する。【０００７】
図１６は、送信器を増設した場合の光受信装置における光信号の変動の一例を示す波形図である。図１６において、符号１６１０は、光受信装置１５３０における運用ＣＨの光信号を示している。送信器１５１１ｂ〜１５１１ｅを増設すると、伝送路１５２０中の光アンプ１５２１の影響で、光信号１６１０のパワーが急激に変動する。【０００８】
この例では、期間１６２１においては、光信号１６１０のパワーが急激に低下している。また、期間１６２２においては、光信号１６１０のパワーが増加している。また、期間１６２２以降は、光信号１６１０のパワーが元のパワーに収束している。期間１６２１および期間１６２２は、たとえばそれぞれ数１００ｍｓである。【０００９】
光信号１６１０が強度変調されている場合、光信号１６１０のパワーが低下する期間１６２１において光信号１６１０の符号の識別が困難または不可能となり、光受信装置１５３０におけるエラーが増加する。このため、ＣＨを増減設する際に、運用中のＣＨに対してエラーを発生させないことが要求されている。【００１０】
また、伝送路１５２０中の光アンプ１５２１によって増幅された光信号には、自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）による雑音が含まれる。ＡＳＥによる雑音は光受信装置１５３０におけるエラーの原因となる。これに対して、光アンプ光信号１６１０の符号を識別するための識別レベルを、光信号１６１０の振幅の中心値よりも低くなるように調節することでエラーを低減する光再生装置が知られている。【００１１】
図１７は、従来の光再生装置の構成を示すブロック図である。図１７に示すように、従来の光再生装置１７００は、受光素子１７１０と、前置増幅器１７２０と、識別再生部１７３０と、コンデンサ１７４０と、ローパスフィルタ１７５０（ＬＰＦ）と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１７６０と、算出部１７７０と、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換部１７８０と、を備えている。【００１２】
光再生装置１７００は、上述した光受信装置１５３０の受信器１５３２ａに適用されているとする。受光素子１７１０には、光受信装置１５３０の受信器１５３２ａが受信した光信号が入力される。受光素子１７１０は、入力された光信号を受光して電気信号の電流に変換し、前置増幅器１７２０およびローパスフィルタ１７５０へ出力する。前置増幅器１７２０は、前記受光素子１７１０から出力された電気信号の電流を電圧に変換して識別再生部１７３０へ出力する。【００１３】
前置増幅器１７２０と識別再生部１７３０との間にはコンデンサ１７４０が設けられている。識別再生部１７３０は、前置増幅器１７２０から出力された電気信号と所定の識別レベルとを比較することによって電気信号の符号（「０」または「１」）を識別し、識別した符号を再生出力する。識別再生部１７３０は、Ｄ／Ａ変換部１７８０から出力された識別レベル調節信号に応じた識別レベルによって電気信号の符号を識別する。【００１４】
ローパスフィルタ１７５０（ＬＰＦ：Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）は、受光素子１７１０から出力された電気信号の信号パワー成分を抽出する。ローパスフィルタ１７５０は、抽出した信号パワー成分をＡ／Ｄ変換部１７６０へ出力する。Ａ／Ｄ変換部１７６０は、ローパスフィルタ１７５０から出力された信号パワー成分をデジタル信号に変換して算出部１７７０へ出力する。【００１５】
算出部１７７０は、Ａ／Ｄ変換部１７６０から出力された信号パワー成分に応じた識別レベルを算出する。たとえば、算出部１７７０は、識別再生部１７３０へ出力される電気信号の振幅の３０％程度を識別レベルとして算出する。算出部１７７０は、算出した識別レベルに調節すべき旨の識別レベル調節信号をＤ／Ａ変換部１７８０へ出力する。【００１６】
算出部１７７０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）によって構成される。算出部１７７０は、算出部１７７０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとに識別レベルを算出する。Ｄ／Ａ変換部１７８０は、算出部１７７０から出力された識別レベル調節信号をアナログ信号に変換して識別再生部１７３０へ出力する。【００１７】
図１８は、光再生装置における各部の信号の波形を示す図である。図１８において、符号１８１０は、前置増幅器１７２０から出力された電気信号を示している。符号１８２０は、送信器１５１１ｂ〜１５１１ｅの増設によって受信器１５３２ａが受信する光信号１６１０のパワーが急激に低下した期間（たとえば図１６符号１６２１参照）を示している。【００１８】
期間１８２０においては、光信号１６１０のパワーの低下に応じて電気信号１８１０のパワーも低下する。符号１８３０は、前置増幅器１７２０から出力され、コンデンサ１７４０によって容量結合された電気信号を示している。電気信号１８３０は、容量結合によって電圧の中心値が０Ｖとなり、パワーの低下がプラス方向とマイナス方向とに現れる。【００１９】
図１９は、識別再生部における識別レベルの調節を示す図である。図１９において、符号１９１１は、電気信号１８３０のパワーの低下（パワーの低下が小さい場合）を示している。符号１９１２は、電気信号１８３０のパワーの低下（パワーの低下が大きい場合）を示している。【００２０】
符号１９２０は、電気信号１８３０の振幅の５０％の識別レベルを示している。算出部１７７０は、電気信号１８３０の振幅の３０％程度の識別レベル１９３０を算出する。この場合、識別再生部１７３０は、識別レベル１９２０に対してオフセットを与えることで、識別レベル１９３０によって電気信号１８３０の符号を識別する。【００２１】
【特許文献１】特開２００３−１３４０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上述した光信号１６１０の振幅の中心値よりも低くなるように識別レベルを調節する光再生装置１７００においては、光信号１６１０のパワーが急激に変動したときに、識別レベル１９３０を算出する処理が追従できない場合がある。この場合、光信号１６１０の符号の識別が不可能となり、信号の不通状態になるという問題がある。【００２３】
たとえば、光信号１６１０のパワーが急激に低下したにもかかわらず識別レベル１９３０の算出処理が追従しなかった場合、光信号１６１０のパワーが常に識別レベル１９３０よりも高い状態となり（図１９符号１９１２参照）、電気信号の符号がすべて「１」と識別される。このため、電気信号１８３０の本来の符号の識別が不可能となり、信号の不通状態になる。【００２４】
信号の不通状態に対応するためには、予備回線を用意し、運用ＣＨにおいて信号の不通状態となった場合に運用ＣＨの回線を予備回線に切り替える構成が必要となる。この予備回線は、運用ＣＨが利用する伝送路１５２０の回線とは別の回線である必要がある。このため、予備回線を敷設するためのコストがかかり、ＷＤＭ光通信システム１５００のコストが増加するという問題がある。【００２５】
これに対して、算出部１７７０による識別レベル１９３０の算出の制御間隔を短縮することによって、光信号１６１０のパワーが急激に変動しても識別レベル１９３０の算出処理が追従できるようにすることが考えられる。しかし、算出部１７７０を構成するＣＰＵは、識別レベル１９３０の算出だけでなく、光再生装置１７００および光受信装置１５３０の様々な処理に利用される。【００２６】
図２０は、ＣＰＵを備える光通信装置の構成例を示すブロック図である。図２０に示すように、光通信装置２０００は、ＣＰＵ２０１０と、送信部２０２０（Ｔｘ）と、受信部２０３０（Ｒｘ）と、を備えている。受信部２０３０には、たとえば上述した光受信装置１５３０が適用される。【００２７】
ＣＰＵ２０１０は、送信部２０２０および受信部２０３０のモニタ処理、送信部２０２０が備えるＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）の制御処理、受信部２０３０の受信処理、異常が検出された場合に光通信システムへ警報信号（ＡＬＭ）を送信する処理などを行う。【００２８】
このため、算出部１７７０による識別レベル１９３０の算出の制御間隔を短縮すると、ＣＰＵの処理能力が算出部１７７０のために使用され、光通信装置２０００の他の構成に対するＣＰＵの処理に影響を与えるという問題がある。また、算出部１７７０による識別レベル１９３０の算出の処理速度を向上させるためにＣＰＵを増設すると、コスト増大、装置の大型化などの問題がある。【００２９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＣＰＵの処理速度に依らず、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる光再生装置および光再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光再生装置は、受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光手段と、前記受光手段によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生手段と、前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生手段の識別レベルを調節する識別レベル調節手段と、前記電気信号のパワーの変動に基づいて前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの調節を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。【００３１】
また、前記制御手段は、前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出し、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの算出を停止させる停止手段であることを特徴とする。【００３２】
上記構成によれば、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合に識別レベルの算出を停止することで、識別レベルを電気信号の振幅の中心値に固定することができる。これにより、識別レベルの算出が追従しないことによって光信号の符号の識別が不可能となることを回避することができる。【００３３】
また、前記識別レベル調節手段は、前記識別再生手段へ識別レベル調節信号を出力することで前記識別レベルを調節し、前記制御手段は、前記電気信号のパワー成分を反転させ、反転させたパワー成分を前記識別再生手段へ出力される識別レベル調節信号に加算することを特徴とする。【００３４】
上記構成によれば、識別レベル調節信号と反転させたパワー成分とを加算することで、識別レベルを光信号のパワーの変動に対して高速で追従させることができる。これにより、識別レベルの算出が追従しないことによって光信号の符号の識別が不可能となることを回避することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明にかかる光再生装置および光再生方法は、ＣＰＵの処理速度に依らず、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、識別再生部における識別レベルの調節を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる光再生装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態１にかかる光再生装置の作用を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態１にかかる光再生装置の光変動検出部の動作の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例１を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２にかかる光再生装置が備える光変動検出部の動作の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例２を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施の形態４にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、ＷＤＭ光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、送信器を増設した場合の光受信装置における光信号の変動の一例を示す波形図である。
【図１７】図１７は、従来の光再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、光再生装置における各部の信号の波形を示す図である。
【図１９】図１９は、識別再生部における識別レベルの調節を示す図である。
【図２０】図２０は、ＣＰＵを備える光通信装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  光再生装置
１４０，１３３０  コンデンサ
２１１，２２１，４１０  振幅
２１２，２２２，２３０，４３０，４４０，４５０，４６０，７２２，７２３  識別レベル
２１３，２２３  オフセット
７１０  光信号
７２１  電気信号
７２２  識別レベル
７３１  信号パワー成分
７３２  フラグ閾値
７４０  フラグ信号
１２１０  スイッチ
１３２０  加算部
１３４０  抵抗
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光再生装置および光再生方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。【００３９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光再生装置１００は、受光素子１１０と、前置増幅器１２０と、識別再生部１３０と、コンデンサ１４０と、ローパスフィルタ１５０（ＬＰＦ）と、Ａ／Ｄ変換部１６０と、算出部１７０と、Ｄ／Ａ変換部１８０と、光変動検出部１９０と、を備えている。【００４０】
受光素子１１０には、他の光通信装置から受信した光信号が入力される。受光素子１１０は、入力された光信号を受光して電気信号の電流に変換する。受光素子１１０は、変換した電気信号を前置増幅器１２０およびローパスフィルタ１５０へ出力する。受光素子１１０は、たとえばフォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）である。前置増幅器１２０は、前記受光素子１１０から出力された電気信号の電流を電圧に変換する。【００４１】
前置増幅器１２０は、変換した電気信号を識別再生部１３０へ出力する。前置増幅器１２０は、たとえば電流電圧変換増幅器（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。前置増幅器１２０と識別再生部１３０との間にはコンデンサ１４０が設けられている。前置増幅器１２０から識別再生部１３０へ出力される電気信号は、コンデンサ１４０によって容量結合され、電気信号の中心値でバイアスされる。【００４２】
識別再生部１３０は、前置増幅器１２０から出力された電気信号と所定の識別レベルとを比較することによって電気信号の符号（「０」または「１」）を識別して再生出力する。識別レベルとは、電気信号の符号を識別するための閾値である。たとえば、識別再生部１３０は、電気信号の電圧が識別レベルより大きい場合には符号が「１」であると識別し、電気信号の電圧が識別レベルより小さい場合には符号が「０」であると識別する。【００４３】
識別再生部１３０は、Ｄ／Ａ変換部１８０から出力された識別レベル調節信号に応じた識別レベルによって電気信号の符号を識別する。また、識別再生部１３０は、Ｄ／Ａ変換部１８０から識別レベル調節信号が出力されない場合、電気信号の振幅の中心値（たとえば約５０％）を識別レベルとして電気信号を識別する。【００４４】
ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号の信号パワー成分の急激な変動を抽出する。電気信号の信号パワー成分（以下、「信号パワー成分」とは、電気信号に対する包絡線の電圧であり、電気信号のパワーを示す成分である。信号パワー成分の急激な変動とは、算出部１７０による識別レベルの算出処理が追従できない程度に急激な信号パワー成分の変動である。【００４５】
具体的には、ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号のうち、電気信号の主信号成分を遮断する。たとえば、光再生装置１００に入力される光信号の主信号成分が１００ｋＨｚ以上である場合、ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号のうち、１００ｋＨｚ以上の周波数成分を遮断する。【００４６】
また、ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号のうち、急激な信号パワー成分の変動を通過させる。たとえば、信号パワー成分の急激な変動が１ｋＨｚ以下の場合、ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号のうち、１ｋＨｚ以下の周波数成分を通過させる。【００４７】
したがって、この場合、ローパスフィルタ１５０のカットオフ周波数をｆｃ（ＬＰＦ）とすると、１ｋＨｚ＜ｆｃ（ＬＰＦ）＜１００ｋＨｚとなるようにローパスフィルタ１５０を構成する。ローパスフィルタ１５０は、抽出した信号パワー成分をＡ／Ｄ変換部１６０および光変動検出部１９０へ出力する。【００４８】
Ａ／Ｄ変換部１６０、算出部１７０およびＤ／Ａ変換部１８０は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分に基づいて、電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって識別再生部１３０における識別レベルを調節する識別レベル調節手段を構成する。Ａ／Ｄ変換部１６０は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分をデジタル信号に変換して算出部１７０へ出力する。【００４９】
算出部１７０は、Ａ／Ｄ変換部１６０から出力された信号パワー成分に応じた識別レベルを算出する。たとえば、算出部１７０は、識別再生部１３０へ出力される電気信号の振幅の約３０％を識別レベルとして算出する。算出部１７０は、算出した識別レベルに調節すべき旨の識別レベル調節信号をＤ／Ａ変換部１８０へ出力する。また、算出部１７０は、光変動検出部１９０からフラグ信号が出力された場合、識別レベルの算出を停止する。【００５０】
算出部１７０はたとえばＣＰＵによって構成される。算出部１７０は、算出部１７０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとに識別レベルを算出する。Ｄ／Ａ変換部１８０は、算出部１７０から出力された識別レベル調節信号をアナログ信号に変換して識別再生部１３０へ出力することで、識別再生部１３０における識別レベルを調節する。【００５１】
光変動検出部１９０（停止手段）は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動を検出する。光変動検出部１９０は、信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動を検出した場合、フラグ信号を算出部１７０へ出力することにより、算出部１７０による識別レベルの算出を停止させる。これにより、識別再生部１３０における識別レベルの調節が停止される。【００５２】
図２は、識別再生部における識別レベルの調節を示す図である。図２において、符号２１１は、識別再生部に入力される電気信号の振幅（振幅小の場合）を示している。符号２２１は、識別再生部に入力される電気信号の振幅（振幅大の場合）を示している。符号２３０は、電気信号の振幅の５０％の識別レベルを示している。【００５３】
識別再生部に入力される電気信号の振幅が２１１である場合、算出部１７０は、振幅２１１の約３０％の識別レベル２１２を算出する。この場合、識別再生部１３０は、振幅の５０％の識別レベル２３０に対してオフセット２１３を与えることで、識別レベル２１２によって電気信号の符号を識別する。【００５４】
また、識別再生部に入力される電気信号の振幅が２２１である場合、算出部１７０は、振幅２２１の約３０％の識別レベル２２２を算出する。この場合、識別再生部１３０は、振幅の５０％の識別レベル２３０に対してオフセット２２３を与えることで、識別レベル２２２によって電気信号の符号を識別する。【００５５】
なお、算出部１７０が電気信号の振幅の約３０％の識別レベルを算出する構成について説明したが、算出部１７０が算出する識別レベルは、光再生装置１００が受信する光信号に含まれるＡＳＥ雑音や、光通信システムにおける光アンプの数や特性などによって適宜設定する。たとえば、算出部１７０が電気信号の振幅の約４０％の識別レベルを算出する構成としてもよい。【００５６】
図３は、実施の形態１にかかる光再生装置の動作の一例を示すフローチャートである。図２に示すように、まず、算出部１７０が、光変動検出部１９０からフラグ信号が出力されたか否かを判断する（ステップＳ３０１）。フラグ信号が出力されない場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、算出部１７０が、Ａ／Ｄ変換部１６０から出力された信号パワー成分のパワーに応じて、電気信号の振幅の３０％の識別レベルを算出する（ステップＳ３０２）。【００５７】
つぎに、識別再生部１３０が、ステップＳ３０２によって算出された電気信号の振幅の３０％の識別レベルによって電気信号の符号を識別して再生し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０６へ移行する。ステップＳ３０１において、フラグ信号が出力された場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、算出部１７０が識別レベルの算出を停止する（ステップＳ３０４）。【００５８】
これにより、識別再生部１３０における識別レベルの調節が停止される。つぎに、識別再生部１３０が、電気信号の振幅の５０％の識別レベルによって電気信号の符号を識別して再生出力する（ステップＳ３０５）。つぎに、所定の終了条件を満たしているか否かを判断する（ステップＳ３０６）。【００５９】
ステップＳ３０６において、終了条件を満たしていない場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、算出部１７０は処理を待機することでステップＳ３０１〜ステップＳ３０６までの処理の制御間隔をＴ０（たとえば１００ｍｓ）に調節し（ステップＳ３０７）、ステップＳ３０１へ戻って処理を続行する。終了条件を満たしている場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。【００６０】
図４は、実施の形態１にかかる光再生装置の作用を示す図である。図４において、符号４１０は、受光素子１１０から出力される電気信号の振幅を示している。符号４２０は、ＷＤＭ光通信システムにおける他ＣＨの増設または減設などによって、光再生装置１００へ入力される光信号のパワーが急激に変動した期間を示している。【００６１】
符号４３０は、電気信号の振幅４１０の５０％の識別レベルを示している。符号４４０，４５０，４６０は、識別再生部１３０における識別レベルを示している。識別レベル４４０，４５０および４６０は、算出部１７０による算出により、通常状態（期間４２０以外）においては電気信号の振幅４１０の３０％となる。【００６２】
符号４４０は、光変動検出部１９０が算出部１７０による識別レベルの算出を停止させず、かつ光信号のパワーの変動に対して算出部１７０による識別レベルの算出が追従しないと仮定した場合の識別再生部１３０における識別レベルを示している。この場合、識別レベル４４０は、通常状態の電気信号の振幅４１０の３０％の識別レベルのままとなる。【００６３】
符号４５０は、光変動検出部１９０が算出部１７０による識別レベルの算出を停止させず、かつ光信号のパワーの変動に対して算出部１７０による識別レベルの算出が追従すると仮定した場合の識別再生部１３０における識別レベルを示している。この場合、識別レベル４５０は、光信号のパワーの変動に追従し、期間４１０においても電気信号の振幅４１０の３０％の識別レベルとなる。【００６４】
符号４６０は、本発明における識別レベルを示している。本発明において、光変動検出部１９０は、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合、算出部１７０へフラグ信号を出力し、算出部１７０による識別レベルの算出を停止させる。これにより、識別再生部１３０における識別レベル４６０は、期間４２０においては電気信号の振幅４１０の５０％の識別レベルとなる。【００６５】
また、光変動検出部１９０は、光信号のパワーの変動が元の状態に収束し、電気信号の振幅４１０の変動が所定の大きさ以下となった場合、算出部１７０へフラグ信号を出力せず、算出部１７０による識別レベル４６０の算出を再開させる。これにより、期間４２０以降の識別再生部１３０における識別レベル４６０は、電気信号の振幅４１０の３０％の識別レベルとなる。【００６６】
図５は、実施の形態１にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、実施の形態１にかかる光再生装置１００が備える光変動検出部１９０の構成例は、アンプ５１０（Ａｍｐ）と、比較部５２０（ＣＯＭＰ）と、Ａ／Ｄ変換部５３０と、算出部５４０と、Ｄ／Ａ変換部５５０と、を備えている。ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分は、アンプ５１０およびＡ／Ｄ変換部５３０へ出力される。【００６７】
アンプ５１０は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分を線形増幅して比較部５２０へ出力する。比較部５２０は、アンプ５１０から出力された信号パワー成分と所定のフラグ閾値とを比較することによって、信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動を検出する。また、比較部５２０は、Ｄ／Ａ変換部５５０から出力されるフラグ閾値調節信号に基づいてフラグ閾値を調節する。【００６８】
たとえば、比較部５２０は、信号パワー成分の電圧がフラグ閾値より大きい場合、信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動がなかったと判断してフラグ信号を算出部１７０へ出力しない。一方、比較部５２０は、信号パワー成分がフラグ閾値より小さい場合、信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動があったと判断してフラグ信号を算出部１７０へ出力する。【００６９】
Ａ／Ｄ変換部５３０、算出部５４０およびＤ／Ａ変換部５５０は、信号パワー成分に応じて、比較部５２０におけるフラグ閾値を調節するフラグ閾値調節手段を構成する。Ａ／Ｄ変換部５３０は、ローパスフィルタ１５０から出力される信号パワー成分をデジタル信号に変換して算出部５４０へ出力する。【００７０】
算出部５４０は、Ａ／Ｄ変換部５３０から出力された信号パワー成分に基づいてフラグ閾値を算出する。たとえば、算出部５４０は、通常状態における信号パワー成分の半分のパワーをフラグ閾値として算出する。算出部５４０は、算出したフラグ閾値に調節すべき旨のフラグ閾値調節信号をＤ／Ａ変換部５５０へ出力する。算出部５４０はたとえばＣＰＵによって構成される。【００７１】
この場合、上述した算出部１７０と算出部５４０とを同一のＣＰＵによって構成してもよい。算出部５４０は、算出部５４０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとにフラグ閾値を算出する。Ｄ／Ａ変換部５５０は、算出部５４０から出力されたフラグ閾値調節信号をアナログ信号に変換して比較部５２０へ出力することで、比較部５２０におけるフラグ閾値を調節する。【００７２】
図６は、実施の形態１にかかる光再生装置の光変動検出部の動作の一例を示す図である。図６において、横軸は、光再生装置１００の受光素子１１０へ入力される光信号のパワー［ｍＷ］を示している。縦軸は、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワー［Ｖ］を示している。アンプ５１０が線形アンプであるため、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーは光再生装置１００へ入力される光信号のパワーに比例する。【００７３】
算出部５４０が通常状態における信号パワー成分の半分のパワーをフラグ閾値として算出する具体例を説明する。符号６１１に示すように通常状態の信号パワー成分のパワーが１．０Ｖである場合、符号６１２に示すように０．５Ｖをフラグ閾値として算出する。また、符号６２１に示すように通常状態の電気信号のパワーが０．５Ｖである場合、符号６２２に示すように０．２５Ｖをフラグ閾値として算出する。【００７４】
これにより、比較部５２０におけるフラグ閾値が、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーに応じて調節される。このため、光変動検出部１９０は、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーにかかわらず、光信号のパワーの急激な変動を検出することができる。【００７５】
図７は、実施の形態１にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。図７において、横軸は時間を示している。符号７１０は、光再生装置１００へ入力される光信号を示している。時点７１１は、ＷＤＭ光通信システムにおける他ＣＨの増設または減設などによって、光識別再生装置へ入力される光信号７１０のパワーが急激に低下し始めた時点を示している。【００７６】
符号７２１は、前置増幅器１２０から出力されて識別再生部１３０へ入力される電気信号を示している。電気信号７２１のパワーは、光信号７１０のパワーの低下に応じて低下する。符号７２２は、電気信号７２１の振幅の５０％の識別レベルを示している。符号７２３は、識別再生部１３０における識別レベルを示している。【００７７】
符号７３１は、ローパスフィルタ１５０から出力されて光変動検出部１９０へ入力される信号パワー成分を示している。信号パワー成分７３１のパワーは、光信号７１０のパワーの低下に応じて低下する。符号７３２は、比較部５２０におけるフラグ閾値を示している。符号７３３は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より低下した時点を示している。【００７８】
算出部５４０は、算出部５４０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって、所定の制御間隔ごとにフラグ閾値７３２を算出する。符号７３４は、算出部５４０がフラグ閾値７３２を算出する時点を示している。時点７３４において、算出部５４０は、低下した信号パワー成分７３１に応じたフラグ閾値７３２を算出する。【００７９】
このため、フラグ閾値７３２は、信号パワー成分７３１が低下したあと時点７３４までの期間７３５が経過するまでは維持される。期間７３５は、算出部５４０がフラグ閾値７３２を算出する制御間隔と、算出部５４０がフラグ閾値７３２を算出してから信号パワー成分７３１のパワーが低下するまでの時間と、に応じて確保される。【００８０】
信号パワー成分７３１のパワー低下からフラグ閾値７３２が維持される期間７３５が確保されるため、信号パワー成分７３１のパワー低下にフラグ閾値７３２が遅れて追従する。これにより、フラグ閾値７３２が信号パワー成分７３１のパワー低下と同時に低下して信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より低くならなくなることを回避することができる。このため、光変動検出部１９０は、信号パワー成分７３１の変動を検出できる。【００８１】
符号７４０は、比較部５２０から算出部５４０へ出力されるフラグ信号を示している。時点７３３までは、比較部５２０は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より大きいため、フラグ信号７４０を算出部５４０へ出力しない。この場合、識別レベル７２３は、電気信号７２１の振幅の３０％に調節される。【００８２】
期間７３５においては、比較部５２０は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より小さいため、フラグ信号７４０を算出部５４０へ出力する。この場合、算出部１７０による識別レベル７２３の算出が停止される。このため、識別再生部１３０は、識別レベル７２２を電気信号７２１の振幅の５０％とする。【００８３】
期間７３６においては、比較部５２０は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より大きいため、フラグ信号７４０を算出部５４０へ出力しない。この場合、算出部１７０による識別レベル７２３の算出が再開される。このため、識別レベル７２３は、電気信号７２１の振幅の３０％に調節される。【００８４】
このように、実施の形態１にかかる光再生装置１００によれば、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合に識別レベルの算出を停止することで、識別レベルを電気信号の振幅の中心値に固定することができる（図１９符号１９２０参照）。これにより、識別レベルの算出が追従しないことによって光信号の符号の識別が不可能となることを回避することができる。このため、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。【００８５】
また、ＣＰＵの処理速度に依らずに光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができるため、光通信装置（図２０符号２０００参照）の他の構成に対するＣＰＵの処理に影響を与えない。また、識別レベルの算出の処理速度を向上させるためにＣＰＵを増設する必要もないため、コスト増大、装置の大型化などの問題を回避することができる。【００８６】
また、実施の形態１にかかる光再生装置１００によれば、Ａ／Ｄ変換部５３０から出力された信号パワー成分に基づくフラグ閾値を算出することで、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーにかかわらず、光信号のパワーの急激な変動を検出することができる。また、実施の形態１にかかる光再生装置１００は、従来の光再生装置（図１７符号１７００参照）の構成に光変動検出部１９０を加えるだけの簡単な構成によって実現することができる。【００８７】
（実施の形態２）
図８は、実施の形態２にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例１を示すブロック図である。図８において、図５に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すように、実施の形態２にかかる光再生装置１００が備える光変動検出部１９０の構成例１は、アンプ５１０と、比較部５２０と、Ａ／Ｄ変換部５３０と、算出部５４０と、閾値設定部８１０と、を備えている。【００８８】
アンプ５１０は、信号パワー成分に与える利得を、算出部５４０から出力される利得調節信号に基づいて調節する。算出部５４０（パワー調節手段）は、Ａ／Ｄ変換部５３０から出力された信号パワー成分に基づいて、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定となるような利得を算出する。たとえば、算出部５４０は、Ａ／Ｄ変換部５３０から出力された信号パワー成分に反比例する利得を算出する。【００８９】
算出部５４０は、算出部５４０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとに利得を算出する。算出部５４０は、算出した利得に調節すべき旨の利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。これにより、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定に調節される。【００９０】
閾値設定部８１０は、一定のフラグ閾値調節信号を比較部５２０へ出力する。比較部５２０は、閾値設定部８１０から出力された一定のフラグ閾値の調節信号に基づいてフラグ閾値を一定に保つ。なお、閾値設定部８１０を設けずに、比較部５２０があらかじめ定められた一定のフラグ閾値を保つ構成としてもよい。【００９１】
図９は、実施の形態２にかかる光再生装置が備える光変動検出部の動作の一例を示す図である。図９において、図６に示した部分と同様の部分については説明を省略する。光変動検出部１９０の構成例１において、算出部５４０が、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定に調節する具体例を説明する。【００９２】
符号９１１に示すように通常状態の信号パワー成分のパワーが１．０Ｖである場合、算出部５４０は、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーをそのまま維持する旨の利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。この場合、符号９１２に示すようにアンプ５１０は利得を維持する。【００９３】
符号９２１に示すように通常状態の信号パワー成分のパワーが０．５Ｖである場合、算出部５４０は、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーを１．０Ｖに増加させるように利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。この場合、符号９２２に示すようにアンプ５１０は利得を増加させ、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーは１．０Ｖとなる。【００９４】
これにより、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが常に１．０Ｖとなる。また、比較部５２０は、符号９３０に示すようにフラグ閾値を０．５Ｖに保つ。このため、光変動検出部１９０は、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーにかかわらず、光信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出することができる。【００９５】
図１０は、実施の形態２にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例２を示すブロック図である。図１０において、図８に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、実施の形態２にかかる光再生装置１００が備える光変動検出部１９０の構成例２は、アンプ５１０と、比較部５２０と、フィードバック制御部１０１０と、閾値設定部８１０と、を備えている。【００９６】
ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分はアンプ５１０へ出力される。アンプ５１０は、信号パワー成分に与える利得を、フィードバック制御部１０１０から出力される利得調節信号に基づいて調節する。フィードバック制御部１０１０（パワー調節手段）は、アンプ５１０から比較部５２０へ出力される信号パワー成分のパワーをモニタし、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定となるような利得を算出する。【００９７】
たとえば、フィードバック制御部１０１０は、アンプ５１０から比較部５２０へ出力される信号パワー成分のパワーに反比例する利得を算出する。フィードバック制御部１０１０はたとえばＣＰＵによって構成される。この場合、上述した算出部１７０とフィードバック制御部１０１０とを同一のＣＰＵによって構成してもよい。【００９８】
フィードバック制御部１０１０は、フィードバック制御部１０１０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとに利得を算出する。フィードバック制御部１０１０は、算出した利得に調節すべき旨の利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。これにより、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定となる。【００９９】
なお、光変動検出部１９０の構成例２の動作については、光変動検出部１９０の構成例１の動作と同様（図９参照）であるため図示を省略する。たとえば、フィードバック制御部１０１０は、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが常に１．０Ｖとなるように利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。【０１００】
図１１は、実施の形態２にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。図１１において、図７に示した部分と同様の部分については説明を省略する。期間７３５においては、信号パワー成分７３１のパワーは、光信号７１０のパワーの低下に応じて低下する。時点７３４において、算出部５４０またはフィードバック制御部１０１０は、低下した信号パワー成分７３１のパワーを時点７１１以前のパワーまで増加させる。【０１０１】
一方、比較部５２０におけるフラグ閾値７３２は一定に保たれる。このため、期間７３６においては、比較部５２０は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より大きいため、フラグ信号７４０を算出部５４０へ出力しない。この場合、識別レベル７２３は、電気信号７２１の振幅の３０％に調節される。【０１０２】
このように、実施の形態２にかかる光再生装置１００によれば、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーを一定にし、比較部５２０におけるフラグ閾値を一定に保つことで、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーにかかわらず、光信号のパワーの急激な変動を検出することができる。このため、実施の形態２にかかる光再生装置１００によれば、実施の形態１にかかる光再生装置１００と同様の効果を奏する。【０１０３】
（実施の形態３）
図１２は、実施の形態３にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。図１２において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１２に示すように、実施の形態３にかかる光再生装置１００は、実施の形態１にかかる光再生装置１００の構成に加えて、スイッチ１２１０を備えている。【０１０４】
光変動検出部１９０は、信号パワー成分の急激な変動を検出した場合、フラグ信号をスイッチ１２１０へ出力する。スイッチ１２１０は、Ｄ／Ａ変換部１８０と識別再生部１３０との間に設けられている。スイッチ１２１０は、光変動検出部１９０からフラグ信号が出力されない場合、Ｄ／Ａ変換部１８０から出力される識別レベル調節信号を識別再生部１３０へ通過させる。【０１０５】
スイッチ１２１０は、光変動検出部１９０からフラグ信号が出力された場合、Ｄ／Ａ変換部１８０から識別再生部１３０へ出力される識別レベル調節信号を遮断する。これにより、識別再生部１３０に識別レベル調節信号が入力されず、識別再生部１３０における識別レベルの調節が停止される。【０１０６】
このように、実施の形態３にかかる光再生装置１００によれば、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合、Ｄ／Ａ変換部１８０から識別再生部１３０へ出力される識別レベル調節信号を遮断することで、識別再生部１３０における識別レベルの調節を停止することができる。このため、実施の形態３にかかる光再生装置１００によれば、実施の形態１にかかる光再生装置１００と同様の効果を奏する。【０１０７】
（実施の形態４）
図１３は、実施の形態４にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。図１３において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１３に示すように、実施の形態４にかかる光再生装置１００は、実施の形態１にかかる光再生装置１００の光変動検出部１９０に代えて、反転アンプ１３１０と、加算部１３２０と、コンデンサ１３３０と、抵抗１３４０と、を備えている。【０１０８】
ローパスフィルタ１５０は、抽出した信号パワー成分をＡ／Ｄ変換部１６０および反転アンプ１３１０へ出力する。反転アンプ１３１０は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分のパワーを反転させる。反転アンプ１３１０は、パワーを反転させた反転信号パワー成分を加算部１３２０へ出力する。【０１０９】
Ｄ／Ａ変換部１８０は、算出部１７０から出力された識別レベル調節信号を加算部１３２０へ出力する。加算部１３２０は、Ｄ／Ａ変換部１８０から出力された識別レベル調節信号と、反転アンプ１３１０から出力された反転信号パワー成分と、を加算して識別再生部１３０へ出力する。【０１１０】
反転アンプ１３１０と加算部１３２０との間にはコンデンサ１３３０が設けられている。反転アンプ１３１０から加算部１３２０へ出力される反転信号パワー成分はコンデンサ１３３０によって容量結合される。また、Ｄ／Ａ変換部１８０と加算部１３２０との間には抵抗１３４０が設けられている。Ｄ／Ａ変換部１８０から加算部１３２０へ出力される識別レベル調節信号は抵抗１３４０を通過する。【０１１１】
図１４は、実施の形態４にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。図１４において、図７に示した部分と同様の部分については説明を省略する。符号１４１１は、ローパスフィルタ１５０から反転アンプ１３１０へ出力された信号パワー成分を示している（信号パワー成分７３１と同じ。図７参照）。【０１１２】
符号１４１２は、反転アンプ１３１０から加算部１３２０へ出力された反転信号パワー成分を示している。反転信号パワー成分１４１２は、信号パワー成分１４１１に対してパワーが反転している。時点７１１までは、識別レベル７２３は、電気信号７２１の振幅の３０％に調節される。【０１１３】
時点７１１以降において、反転アンプ１３１０から加算部１３２０へ出力された反転信号パワー成分１４１２は、光信号７１０のパワーの低下に応じて増加する。この場合、加算部１３２０によって反転信号パワー成分１４１２と加算された識別レベル調節信号は、反転信号パワー成分１４１２の増加に応じて増加する。【０１１４】
すなわち、識別再生部１３０における識別レベル７２３は、光信号７１０のパワーの低下に応じて増加する。したがって、識別再生部１３０における識別レベル７２３は、光信号７１０のパワーの変動に追従する。また、この識別再生部１３０における識別レベル７２３の調節は、アナログ的な処理であり、ＣＰＵの処理速度に依らず高速に行うことができる。【０１１５】
このように、実施の形態４にかかる光再生装置１００によれば、識別レベル調節信号と反転信号パワー成分とを加算して識別再生部１３０へ出力することで、識別再生部１３０における識別レベル７２３を光信号７１０のパワーの変動に対して高速で追従させることができる。このため、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。【０１１６】
また、実施の形態４にかかる光再生装置１００によれば、ＣＰＵの処理速度に依らずに光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができるため、光通信装置（図２０符号２０００参照）の他の構成に対するＣＰＵの処理に影響を与えない。また、識別レベルの算出の処理速度を向上させるためにＣＰＵを増設する必要もないため、コスト増大、装置の大型化などの問題を回避することができる。【０１１７】
なお、特に図示しないが、上述した各実施の形態にかかる上述した光再生装置１００は、光アンプを用いたＷＤＭ光通信システムにおける光受信装置（図１５符号１５３０参照）に適用するとよい。この場合、光アンプによって増幅された光信号を光受信装置が受信し、光受信装置が受信した光信号の符号を光再生装置１００が識別して再生出力する。これにより、ＷＤＭ光通信システムにおける他ＣＨの増設または減設などによる光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。【０１１８】
以上説明したように、この発明にかかる光再生装置および光再生方法によれば、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合に識別レベルの算出を停止することで、識別レベルを電気信号の振幅の中心値に固定することができる。これにより、光信号の符号の識別が不可能となることを回避することができる。このため、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。【０１１９】
したがって、信号が不通状態となった場合のための予備回線を敷設する必要がなく、光通信システムのコストを低減することができる。また、ＷＤＭ光通信システムにおける他ＣＨの増減設および光アンプに起因する光信号のパワーの急激な変動に対する耐性が向上するため、ＣＨの増減設および光アンプの取り扱いが容易となる。【０１２０】
また、この発明にかかる光再生装置および光再生方法によれば、ＣＰＵの処理速度に依らずに光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができるため、光通信装置の他の構成に対するＣＰＵの処理に影響を与えない。また、識別レベルの算出の処理速度を向上させるためにＣＰＵを増設する必要もないため、コスト増大、装置の大型化などの問題を回避することができる。【０１２１】
また、この発明にかかる光再生装置および光再生方法によれば、識別レベル調節信号と反転信号パワー成分とを加算することで、識別レベルを光信号のパワーの変動に対して高速で追従させることができる。このため、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上のように、本発明にかかる光再生装置および光再生方法は、光信号の符号を識別する光再生装置および光再生方法に有用であり、特に、光アンプを用いたＷＤＭ光通信システムにおける受信装置に適用する場合に適している。
【図１】
2008126294.tif 000003
【図２】
2008126294.tif 000004
【図３】
2008126294.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008126294.tif 000007
【図６】
2008126294.tif 000008
【図７】
2008126294.tif 000009
【図８】
2008126294.tif 000010
【図９】
2008126294.tif 000011
【図１０】
2008126294.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2008126294.tif 000014
【図１３】
2008126294.tif 000015
【図１４】
2008126294.tif 000016
【図１５】
2008126294.tif 000017
【図１６】
2008126294.tif 000018
【図１７】
2008126294.tif 000019
【図１８】
2008126294.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光手段と、
前記受光手段によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生手段と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生手段の識別レベルを調節する識別レベル調節手段と、
前記電気信号のパワーの変動に基づいて前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの調節を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光再生装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出し、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの算出を停止させる停止手段であることを特徴とする請求項１に記載の光再生装置。
【請求項３】
前記識別再生手段は、前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの調節が行われない場合、前記電気信号の振幅の中心値を前記識別レベルとして前記符号を識別することを特徴とする請求項２に記載の光再生装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記電気信号のパワーとフラグ閾値とを比較することによって前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出する比較手段と、
前記電気信号のパワーに応じた前記フラグ閾値を算出し、算出結果によって前記比較手段のフラグ閾値を調節するフラグ閾値調節手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の光再生装置。
【請求項５】
前記検出手段は、
前記電気信号のパワーと固定されたフラグ閾値とを比較することによって前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出する比較手段と、
前記固定されたフラグ閾値と比較する電気信号のパワーを一定に調節するパワー調節手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の光再生装置。
【請求項６】
前記識別レベル調節手段は、前記識別再生手段へ識別レベル調節信号を出力することで前記識別レベルを調節し、
前記制御手段は、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に、前記識別再生手段へ出力される前記識別レベル調節信号を遮断することを特徴とする請求項２に記載の光再生装置。
【請求項７】
前記識別レベル調節手段は、前記識別再生手段へ識別レベル調節信号を出力することで前記識別レベルを調節し、
前記制御手段は、前記電気信号のパワー成分を反転させ、反転させたパワー成分を前記識別再生手段へ出力される識別レベル調節信号に加算することを特徴とする請求項１に記載の光再生装置。
【請求項８】
受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光工程と、
前記受光工程によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生工程と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生工程の識別レベルを調節する識別レベル調節工程と、
前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出し、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に前記識別レベル調節工程による前記識別レベルの算出を停止させる停止工程と、
を含むことを特徴とする光再生方法。
【請求項９】
受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光工程と、
前記受光工程によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生工程と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生工程の識別レベルを調節する識別レベル調節工程と、
前記電気信号のパワー成分を反転させ、反転させたパワー成分を識別レベル調節工程によって出力された識別レベル調節信号に加算する加算工程と、
を含むことを特徴とする光再生方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号の符号を識別する光再生装置および光再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる波長の光信号を多重化する波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式の光通信システムが用いられている。ＷＤＭ光通信システムにおいては、コスト低減のために、回線の使用量に応じて波長（ＣＨ：チャネル）を増減設することが一般的である。
【０００３】
図１５は、ＷＤＭ光通信システムの構成を示すブロック図である。図１５に示すように、ＷＤＭ光通信システム１５００は、光送信装置１５１０と、伝送路１５２０と、光受信装置１５３０と、を備えている。光送信装置１５１０は、複数の送信器１５１１ａ〜１５１１ｅ（Ｔｘ）と、多重化部１５１２と、を備えている。
【０００４】
送信器１５１１ａ〜１５１１ｅは、それぞれ異なる波長の光信号を生成して多重化部１５１２へ出力する。多重化部１５１２は、送信器１５１１ａ〜１５１１ｅから出力されたそれぞれの光信号を多重化する。多重化部１５１２は、多重化したＷＤＭ光信号を伝送路１５２０を介して光受信装置１５３０へ送信する。
【０００５】
伝送路１５２０には、ＷＤＭ光信号を増幅する光アンプ１５２１が複数設けられている。光受信装置１５３０は、多重分離部１５３１と、複数の受信器１５３２ａ〜１５３２ｅ（Ｒｘ）と、を備えている。多重分離部１５３１は、光送信装置１５１０から送信されたＷＤＭ光信号を多重分離する。
【０００６】
多重分離部１５３１は、多重分離したそれぞれの光信号を波長ごとに受信器１５３２ａ〜１５３２ｅへ出力する。受信器１５３２ａ〜１５３２ｅは、それぞれ異なる波長に対応しており、多重分離部１５３１から出力された光信号を受信する。ここで、送信器１５１１ａおよび受信器１５３２ａが運用ＣＨ（チャネル）となっており、送信器１５１１ｂ〜１５１１ｅを増設ＣＨとして増設する場合について説明する。
【０００７】
図１６は、送信器を増設した場合の光受信装置における光信号の変動の一例を示す波形図である。図１６において、符号１６１０は、光受信装置１５３０における運用ＣＨの光信号を示している。送信器１５１１ｂ〜１５１１ｅを増設すると、伝送路１５２０中の光アンプ１５２１の影響で、光信号１６１０のパワーが急激に変動する。
【０００８】
この例では、期間１６２１においては、光信号１６１０のパワーが急激に低下している。また、期間１６２２においては、光信号１６１０のパワーが増加している。また、期間１６２２以降は、光信号１６１０のパワーが元のパワーに収束している。期間１６２１および期間１６２２は、たとえばそれぞれ数１００ｍｓである。
【０００９】
光信号１６１０が強度変調されている場合、光信号１６１０のパワーが低下する期間１６２１において光信号１６１０の符号の識別が困難または不可能となり、光受信装置１５３０におけるエラーが増加する。このため、ＣＨを増減設する際に、運用中のＣＨに対してエラーを発生させないことが要求されている。
【００１０】
また、伝送路１５２０中の光アンプ１５２１によって増幅された光信号には、自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）による雑音が含まれる。ＡＳＥによる雑音は光受信装置１５３０におけるエラーの原因となる。これに対して、光アンプ光信号１６１０の符号を識別するための識別レベルを、光信号１６１０の振幅の中心値よりも低くなるように調節することでエラーを低減する光再生装置が知られている。
【００１１】
図１７は、従来の光再生装置の構成を示すブロック図である。図１７に示すように、従来の光再生装置１７００は、受光素子１７１０と、前置増幅器１７２０と、識別再生部１７３０と、コンデンサ１７４０と、ローパスフィルタ１７５０（ＬＰＦ）と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１７６０と、算出部１７７０と、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換部１７８０と、を備えている。
【００１２】
光再生装置１７００は、上述した光受信装置１５３０の受信器１５３２ａに適用されているとする。受光素子１７１０には、光受信装置１５３０の受信器１５３２ａが受信した光信号が入力される。受光素子１７１０は、入力された光信号を受光して電気信号の電流に変換し、前置増幅器１７２０およびローパスフィルタ１７５０へ出力する。前置増幅器１７２０は、前記受光素子１７１０から出力された電気信号の電流を電圧に変換して識別再生部１７３０へ出力する。
【００１３】
前置増幅器１７２０と識別再生部１７３０との間にはコンデンサ１７４０が設けられている。識別再生部１７３０は、前置増幅器１７２０から出力された電気信号と所定の識別レベルとを比較することによって電気信号の符号（「０」または「１」）を識別し、識別した符号を再生出力する。識別再生部１７３０は、Ｄ／Ａ変換部１７８０から出力された識別レベル調節信号に応じた識別レベルによって電気信号の符号を識別する。
【００１４】
ローパスフィルタ１７５０（ＬＰＦ：Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）は、受光素子１７１０から出力された電気信号の信号パワー成分を抽出する。ローパスフィルタ１７５０は、抽出した信号パワー成分をＡ／Ｄ変換部１７６０へ出力する。Ａ／Ｄ変換部１７６０は、ローパスフィルタ１７５０から出力された信号パワー成分をデジタル信号に変換して算出部１７７０へ出力する。
【００１５】
算出部１７７０は、Ａ／Ｄ変換部１７６０から出力された信号パワー成分に応じた識別レベルを算出する。たとえば、算出部１７７０は、識別再生部１７３０へ出力される電気信号の振幅の３０％程度を識別レベルとして算出する。算出部１７７０は、算出した識別レベルに調節すべき旨の識別レベル調節信号をＤ／Ａ変換部１７８０へ出力する。
【００１６】
算出部１７７０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）によって構成される。算出部１７７０は、算出部１７７０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとに識別レベルを算出する。Ｄ／Ａ変換部１７８０は、算出部１７７０から出力された識別レベル調節信号をアナログ信号に変換して識別再生部１７３０へ出力する。
【００１７】
図１８は、光再生装置における各部の信号の波形を示す図である。図１８において、符号１８１０は、前置増幅器１７２０から出力された電気信号を示している。符号１８２０は、送信器１５１１ｂ〜１５１１ｅの増設によって受信器１５３２ａが受信する光信号１６１０のパワーが急激に低下した期間（たとえば図１６符号１６２１参照）を示している。
【００１８】
期間１８２０においては、光信号１６１０のパワーの低下に応じて電気信号１８１０のパワーも低下する。符号１８３０は、前置増幅器１７２０から出力され、コンデンサ１７４０によって容量結合された電気信号を示している。電気信号１８３０は、容量結合によって電圧の中心値が０Ｖとなり、パワーの低下がプラス方向とマイナス方向とに現れる。
【００１９】
図１９は、識別再生部における識別レベルの調節を示す図である。図１９において、符号１９１１は、電気信号１８３０のパワーの低下（パワーの低下が小さい場合）を示している。符号１９１２は、電気信号１８３０のパワーの低下（パワーの低下が大きい場合）を示している。
【００２０】
符号１９２０は、電気信号１８３０の振幅の５０％の識別レベルを示している。算出部１７７０は、電気信号１８３０の振幅の３０％程度の識別レベル１９３０を算出する。この場合、識別再生部１７３０は、識別レベル１９２０に対してオフセットを与えることで、識別レベル１９３０によって電気信号１８３０の符号を識別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００３−１３４０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上述した光信号１６１０の振幅の中心値よりも低くなるように識別レベルを調節する光再生装置１７００においては、光信号１６１０のパワーが急激に変動したときに、識別レベル１９３０を算出する処理が追従できない場合がある。この場合、光信号１６１０の符号の識別が不可能となり、信号の不通状態になるという問題がある。
【００２３】
たとえば、光信号１６１０のパワーが急激に低下したにもかかわらず識別レベル１９３０の算出処理が追従しなかった場合、光信号１６１０のパワーが常に識別レベル１９３０よりも高い状態となり（図１９符号１９１２参照）、電気信号の符号がすべて「１」と識別される。このため、電気信号１８３０の本来の符号の識別が不可能となり、信号の不通状態になる。
【００２４】
信号の不通状態に対応するためには、予備回線を用意し、運用ＣＨにおいて信号の不通状態となった場合に運用ＣＨの回線を予備回線に切り替える構成が必要となる。この予備回線は、運用ＣＨが利用する伝送路１５２０の回線とは別の回線である必要がある。このため、予備回線を敷設するためのコストがかかり、ＷＤＭ光通信システム１５００のコストが増加するという問題がある。
【００２５】
これに対して、算出部１７７０による識別レベル１９３０の算出の制御間隔を短縮することによって、光信号１６１０のパワーが急激に変動しても識別レベル１９３０の算出処理が追従できるようにすることが考えられる。しかし、算出部１７７０を構成するＣＰＵは、識別レベル１９３０の算出だけでなく、光再生装置１７００および光受信装置１５３０の様々な処理に利用される。
【００２６】
図２０は、ＣＰＵを備える光通信装置の構成例を示すブロック図である。図２０に示すように、光通信装置２０００は、ＣＰＵ２０１０と、送信部２０２０（Ｔｘ）と、受信部２０３０（Ｒｘ）と、を備えている。受信部２０３０には、たとえば上述した光受信装置１５３０が適用される。
【００２７】
ＣＰＵ２０１０は、送信部２０２０および受信部２０３０のモニタ処理、送信部２０２０が備えるＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）の制御処理、受信部２０３０の受信処理、異常が検出された場合に光通信システムへ警報信号（ＡＬＭ）を送信する処理などを行う。
【００２８】
このため、算出部１７７０による識別レベル１９３０の算出の制御間隔を短縮すると、ＣＰＵの処理能力が算出部１７７０のために使用され、光通信装置２０００の他の構成に対するＣＰＵの処理に影響を与えるという問題がある。また、算出部１７７０による識別レベル１９３０の算出の処理速度を向上させるためにＣＰＵを増設すると、コスト増大、装置の大型化などの問題がある。
【００２９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＣＰＵの処理速度に依らず、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる光再生装置および光再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光再生装置は、受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光手段と、前記受光手段によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生手段と、前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生手段の識別レベルを調節する識別レベル調節手段と、前記電気信号のパワーの変動に基づいて前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの調節を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
また、前記制御手段は、前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出し、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの算出を停止させる停止手段であることを特徴とする。
【００３２】
上記構成によれば、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合に識別レベルの算出を停止することで、識別レベルを電気信号の振幅の中心値に固定することができる。これにより、識別レベルの算出が追従しないことによって光信号の符号の識別が不可能となることを回避することができる。
【００３３】
また、前記識別レベル調節手段は、前記識別再生手段へ識別レベル調節信号を出力することで前記識別レベルを調節し、前記制御手段は、前記電気信号のパワー成分を反転させ、反転させたパワー成分を前記識別再生手段へ出力される識別レベル調節信号に加算することを特徴とする。
【００３４】
上記構成によれば、識別レベル調節信号と反転させたパワー成分とを加算することで、識別レベルを光信号のパワーの変動に対して高速で追従させることができる。これにより、識別レベルの算出が追従しないことによって光信号の符号の識別が不可能となることを回避することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明にかかる光再生装置および光再生方法は、ＣＰＵの処理速度に依らず、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態１にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】識別再生部における識別レベルの調節を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる光再生装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１にかかる光再生装置の作用を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１にかかる光再生装置の光変動検出部の動作の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。
【図８】実施の形態２にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例１を示すブロック図である。
【図９】実施の形態２にかかる光再生装置が備える光変動検出部の動作の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態２にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例２を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態２にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態３にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態４にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態４にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。
【図１５】ＷＤＭ光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】送信器を増設した場合の光受信装置における光信号の変動の一例を示す波形図である。
【図１７】従来の光再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】光再生装置における各部の信号の波形を示す図である。
【図１９】識別再生部における識別レベルの調節を示す図である。
【図２０】ＣＰＵを備える光通信装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光再生装置および光再生方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光再生装置１００は、受光素子１１０と、前置増幅器１２０と、識別再生部１３０と、コンデンサ１４０と、ローパスフィルタ１５０（ＬＰＦ）と、Ａ／Ｄ変換部１６０と、算出部１７０と、Ｄ／Ａ変換部１８０と、光変動検出部１９０と、を備えている。
【００３９】
受光素子１１０には、他の光通信装置から受信した光信号が入力される。受光素子１１０は、入力された光信号を受光して電気信号の電流に変換する。受光素子１１０は、変換した電気信号を前置増幅器１２０およびローパスフィルタ１５０へ出力する。受光素子１１０は、たとえばフォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）である。前置増幅器１２０は、受光素子１１０から出力された電気信号の電流を電圧に変換する。
【００４０】
前置増幅器１２０は、変換した電気信号を識別再生部１３０へ出力する。前置増幅器１２０は、たとえば電流電圧変換増幅器（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。前置増幅器１２０と識別再生部１３０との間にはコンデンサ１４０が設けられている。前置増幅器１２０から識別再生部１３０へ出力される電気信号は、コンデンサ１４０によって容量結合され、電気信号の中心値でバイアスされる。
【００４１】
識別再生部１３０は、前置増幅器１２０から出力された電気信号と所定の識別レベルとを比較することによって電気信号の符号（「０」または「１」）を識別して再生出力する。識別レベルとは、電気信号の符号を識別するための閾値である。たとえば、識別再生部１３０は、電気信号の電圧が識別レベルより大きい場合には符号が「１」であると識別し、電気信号の電圧が識別レベルより小さい場合には符号が「０」であると識別する。
【００４２】
識別再生部１３０は、Ｄ／Ａ変換部１８０から出力された識別レベル調節信号に応じた識別レベルによって電気信号の符号を識別する。また、識別再生部１３０は、Ｄ／Ａ変換部１８０から識別レベル調節信号が出力されない場合、電気信号の振幅の中心値（たとえば約５０％）を識別レベルとして電気信号を識別する。
【００４３】
ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号の信号パワー成分の急激な変動を抽出する。電気信号の信号パワー成分（以下、「信号パワー成分」とは、電気信号に対する包絡線の電圧であり、電気信号のパワーを示す成分である。信号パワー成分の急激な変動とは、算出部１７０による識別レベルの算出処理が追従できない程度に急激な信号パワー成分の変動である。
【００４４】
具体的には、ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号のうち、電気信号の主信号成分を遮断する。たとえば、光再生装置１００に入力される光信号の主信号成分が１００ｋＨｚ以上である場合、ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号のうち、１００ｋＨｚ以上の周波数成分を遮断する。
【００４５】
また、ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号のうち、急激な信号パワー成分の変動を通過させる。たとえば、信号パワー成分の急激な変動が１ｋＨｚ以下の場合、ローパスフィルタ１５０は、受光素子１１０から出力された電気信号のうち、１ｋＨｚ以下の周波数成分を通過させる。
【００４６】
したがって、この場合、ローパスフィルタ１５０のカットオフ周波数をｆｃ（ＬＰＦ）とすると、１ｋＨｚ＜ｆｃ（ＬＰＦ）＜１００ｋＨｚとなるようにローパスフィルタ１５０を構成する。ローパスフィルタ１５０は、抽出した信号パワー成分をＡ／Ｄ変換部１６０および光変動検出部１９０へ出力する。
【００４７】
Ａ／Ｄ変換部１６０、算出部１７０およびＤ／Ａ変換部１８０は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分に基づいて、電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって識別再生部１３０における識別レベルを調節する識別レベル調節手段を構成する。Ａ／Ｄ変換部１６０は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分をデジタル信号に変換して算出部１７０へ出力する。
【００４８】
算出部１７０は、Ａ／Ｄ変換部１６０から出力された信号パワー成分に応じた識別レベルを算出する。たとえば、算出部１７０は、識別再生部１３０へ出力される電気信号の振幅の約３０％を識別レベルとして算出する。算出部１７０は、算出した識別レベルに調節すべき旨の識別レベル調節信号をＤ／Ａ変換部１８０へ出力する。また、算出部１７０は、光変動検出部１９０からフラグ信号が出力された場合、識別レベルの算出を停止する。
【００４９】
算出部１７０はたとえばＣＰＵによって構成される。算出部１７０は、算出部１７０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとに識別レベルを算出する。Ｄ／Ａ変換部１８０は、算出部１７０から出力された識別レベル調節信号をアナログ信号に変換して識別再生部１３０へ出力することで、識別再生部１３０における識別レベルを調節する。
【００５０】
光変動検出部１９０（停止手段）は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動を検出する。光変動検出部１９０は、信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動を検出した場合、フラグ信号を算出部１７０へ出力することにより、算出部１７０による識別レベルの算出を停止させる。これにより、識別再生部１３０における識別レベルの調節が停止される。
【００５１】
図２は、識別再生部における識別レベルの調節を示す図である。図２において、符号２１１は、識別再生部に入力される電気信号の振幅（振幅小の場合）を示している。符号２２１は、識別再生部に入力される電気信号の振幅（振幅大の場合）を示している。符号２３０は、電気信号の振幅の５０％の識別レベルを示している。
【００５２】
識別再生部に入力される電気信号の振幅が２１１である場合、算出部１７０は、振幅２１１の約３０％の識別レベル２１２を算出する。この場合、識別再生部１３０は、振幅の５０％の識別レベル２３０に対してオフセット２１３を与えることで、識別レベル２１２によって電気信号の符号を識別する。
【００５３】
また、識別再生部に入力される電気信号の振幅が２２１である場合、算出部１７０は、振幅２２１の約３０％の識別レベル２２２を算出する。この場合、識別再生部１３０は、振幅の５０％の識別レベル２３０に対してオフセット２２３を与えることで、識別レベル２２２によって電気信号の符号を識別する。
【００５４】
なお、算出部１７０が電気信号の振幅の約３０％の識別レベルを算出する構成について説明したが、算出部１７０が算出する識別レベルは、光再生装置１００が受信する光信号に含まれるＡＳＥ雑音や、光通信システムにおける光アンプの数や特性などによって適宜設定する。たとえば、算出部１７０が電気信号の振幅の約４０％の識別レベルを算出する構成としてもよい。
【００５５】
図３は、実施の形態１にかかる光再生装置の動作の一例を示すフローチャートである。図２に示すように、まず、算出部１７０が、光変動検出部１９０からフラグ信号が出力されたか否かを判断する（ステップＳ３０１）。フラグ信号が出力されない場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、算出部１７０が、Ａ／Ｄ変換部１６０から出力された信号パワー成分のパワーに応じて、電気信号の振幅の３０％の識別レベルを算出する（ステップＳ３０２）。
【００５６】
つぎに、識別再生部１３０が、ステップＳ３０２によって算出された電気信号の振幅の３０％の識別レベルによって電気信号の符号を識別して再生し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０６へ移行する。ステップＳ３０１において、フラグ信号が出力された場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、算出部１７０が識別レベルの算出を停止する（ステップＳ３０４）。
【００５７】
これにより、識別再生部１３０における識別レベルの調節が停止される。つぎに、識別再生部１３０が、電気信号の振幅の５０％の識別レベルによって電気信号の符号を識別して再生出力する（ステップＳ３０５）。つぎに、所定の終了条件を満たしているか否かを判断する（ステップＳ３０６）。
【００５８】
ステップＳ３０６において、終了条件を満たしていない場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、算出部１７０は処理を待機することでステップＳ３０１〜ステップＳ３０６までの処理の制御間隔をＴ０（たとえば１００ｍｓ）に調節し（ステップＳ３０７）、ステップＳ３０１へ戻って処理を続行する。終了条件を満たしている場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００５９】
図４は、実施の形態１にかかる光再生装置の作用を示す図である。図４において、符号４１０は、受光素子１１０から出力される電気信号の振幅を示している。符号４２０は、ＷＤＭ光通信システムにおける他ＣＨの増設または減設などによって、光再生装置１００へ入力される光信号のパワーが急激に変動した期間を示している。
【００６０】
符号４３０は、電気信号の振幅４１０の５０％の識別レベルを示している。符号４４０，４５０，４６０は、識別再生部１３０における識別レベルを示している。識別レベル４４０，４５０および４６０は、算出部１７０による算出により、通常状態（期間４２０以外）においては電気信号の振幅４１０の３０％となる。
【００６１】
符号４４０は、光変動検出部１９０が算出部１７０による識別レベルの算出を停止させず、かつ光信号のパワーの変動に対して算出部１７０による識別レベルの算出が追従しないと仮定した場合の識別再生部１３０における識別レベルを示している。この場合、識別レベル４４０は、通常状態の電気信号の振幅４１０の３０％の識別レベルのままとなる。
【００６２】
符号４５０は、光変動検出部１９０が算出部１７０による識別レベルの算出を停止させず、かつ光信号のパワーの変動に対して算出部１７０による識別レベルの算出が追従すると仮定した場合の識別再生部１３０における識別レベルを示している。この場合、識別レベル４５０は、光信号のパワーの変動に追従し、期間４２０においても電気信号の振幅４１０の３０％の識別レベルとなる。
【００６３】
符号４６０は、本発明における識別レベルを示している。本発明において、光変動検出部１９０は、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合、算出部１７０へフラグ信号を出力し、算出部１７０による識別レベルの算出を停止させる。これにより、識別再生部１３０における識別レベル４６０は、期間４２０においては電気信号の振幅４１０の５０％の識別レベルとなる。
【００６４】
また、光変動検出部１９０は、光信号のパワーの変動が元の状態に収束し、電気信号の振幅４１０の変動が所定の大きさ以下となった場合、算出部１７０へフラグ信号を出力せず、算出部１７０による識別レベル４６０の算出を再開させる。これにより、期間４２０以降の識別再生部１３０における識別レベル４６０は、電気信号の振幅４１０の３０％の識別レベルとなる。
【００６５】
図５は、実施の形態１にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、実施の形態１にかかる光再生装置１００が備える光変動検出部１９０の構成例は、アンプ５１０（Ａｍｐ）と、比較部５２０（ＣＯＭＰ）と、Ａ／Ｄ変換部５３０と、算出部５４０と、Ｄ／Ａ変換部５５０と、を備えている。ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分は、アンプ５１０およびＡ／Ｄ変換部５３０へ出力される。
【００６６】
アンプ５１０は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分を線形増幅して比較部５２０へ出力する。比較部５２０は、アンプ５１０から出力された信号パワー成分と所定のフラグ閾値とを比較することによって、信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動を検出する。また、比較部５２０は、Ｄ／Ａ変換部５５０から出力されるフラグ閾値調節信号に基づいてフラグ閾値を調節する。
【００６７】
たとえば、比較部５２０は、信号パワー成分の電圧がフラグ閾値より大きい場合、信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動がなかったと判断してフラグ信号を算出部１７０へ出力しない。一方、比較部５２０は、信号パワー成分がフラグ閾値より小さい場合、信号パワー成分の所定の大きさ以上の変動があったと判断してフラグ信号を算出部１７０へ出力する。
【００６８】
Ａ／Ｄ変換部５３０、算出部５４０およびＤ／Ａ変換部５５０は、信号パワー成分に応じて、比較部５２０におけるフラグ閾値を調節するフラグ閾値調節手段を構成する。Ａ／Ｄ変換部５３０は、ローパスフィルタ１５０から出力される信号パワー成分をデジタル信号に変換して算出部５４０へ出力する。
【００６９】
算出部５４０は、Ａ／Ｄ変換部５３０から出力された信号パワー成分に基づいてフラグ閾値を算出する。たとえば、算出部５４０は、通常状態における信号パワー成分の半分のパワーをフラグ閾値として算出する。算出部５４０は、算出したフラグ閾値に調節すべき旨のフラグ閾値調節信号をＤ／Ａ変換部５５０へ出力する。算出部５４０はたとえばＣＰＵによって構成される。
【００７０】
この場合、上述した算出部１７０と算出部５４０とを同一のＣＰＵによって構成してもよい。算出部５４０は、算出部５４０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとにフラグ閾値を算出する。Ｄ／Ａ変換部５５０は、算出部５４０から出力されたフラグ閾値調節信号をアナログ信号に変換して比較部５２０へ出力することで、比較部５２０におけるフラグ閾値を調節する。
【００７１】
図６は、実施の形態１にかかる光再生装置の光変動検出部の動作の一例を示す図である。図６において、横軸は、光再生装置１００の受光素子１１０へ入力される光信号のパワー［ｍＷ］を示している。縦軸は、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワー［Ｖ］を示している。アンプ５１０が線形アンプであるため、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーは光再生装置１００へ入力される光信号のパワーに比例する。
【００７２】
算出部５４０が通常状態における信号パワー成分の半分のパワーをフラグ閾値として算出する具体例を説明する。符号６１１に示すように通常状態の信号パワー成分のパワーが１．０Ｖである場合、符号６１２に示すように０．５Ｖをフラグ閾値として算出する。また、符号６２１に示すように通常状態の電気信号のパワーが０．５Ｖである場合、符号６２２に示すように０．２５Ｖをフラグ閾値として算出する。
【００７３】
これにより、比較部５２０におけるフラグ閾値が、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーに応じて調節される。このため、光変動検出部１９０は、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーにかかわらず、光信号のパワーの急激な変動を検出することができる。
【００７４】
図７は、実施の形態１にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。図７において、横軸は時間を示している。符号７１０は、光再生装置１００へ入力される光信号を示している。時点７１１は、ＷＤＭ光通信システムにおける他ＣＨの増設または減設などによって、光識別再生装置へ入力される光信号７１０のパワーが急激に低下し始めた時点を示している。
【００７５】
符号７２１は、前置増幅器１２０から出力されて識別再生部１３０へ入力される電気信号を示している。電気信号７２１のパワーは、光信号７１０のパワーの低下に応じて低下する。符号７２２は、電気信号７２１の振幅の５０％の識別レベルを示している。符号７２３は、識別再生部１３０における識別レベルを示している。
【００７６】
符号７３１は、ローパスフィルタ１５０から出力されて光変動検出部１９０へ入力される信号パワー成分を示している。信号パワー成分７３１のパワーは、光信号７１０のパワーの低下に応じて低下する。符号７３２は、比較部５２０におけるフラグ閾値を示している。符号７３３は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より低下した時点を示している。
【００７７】
算出部５４０は、算出部５４０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって、所定の制御間隔ごとにフラグ閾値７３２を算出する。符号７３４は、算出部５４０がフラグ閾値７３２を算出する時点を示している。時点７３４において、算出部５４０は、低下した信号パワー成分７３１に応じたフラグ閾値７３２を算出する。
【００７８】
このため、フラグ閾値７３２は、信号パワー成分７３１が低下したあと時点７３４までの期間７３５が経過するまでは維持される。期間７３５は、算出部５４０がフラグ閾値７３２を算出する制御間隔と、算出部５４０がフラグ閾値７３２を算出してから信号パワー成分７３１のパワーが低下するまでの時間と、に応じて確保される。
【００７９】
信号パワー成分７３１のパワー低下からフラグ閾値７３２が維持される期間７３５が確保されるため、信号パワー成分７３１のパワー低下にフラグ閾値７３２が遅れて追従する。これにより、フラグ閾値７３２が信号パワー成分７３１のパワー低下と同時に低下して信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より低くならなくなることを回避することができる。このため、光変動検出部１９０は、信号パワー成分７３１の変動を検出できる。
【００８０】
符号７４０は、比較部５２０から算出部５４０へ出力されるフラグ信号を示している。時点７３３までは、比較部５２０は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より大きいため、フラグ信号７４０を算出部５４０へ出力しない。この場合、識別レベル７２３は、電気信号７２１の振幅の３０％に調節される。
【００８１】
期間７３５においては、比較部５２０は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より小さいため、フラグ信号７４０を算出部５４０へ出力する。この場合、算出部１７０による識別レベル７２３の算出が停止される。このため、識別再生部１３０は、識別レベル７２２を電気信号７２１の振幅の５０％とする。
【００８２】
期間７３６においては、比較部５２０は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より大きいため、フラグ信号７４０を算出部５４０へ出力しない。この場合、算出部１７０による識別レベル７２３の算出が再開される。このため、識別レベル７２３は、電気信号７２１の振幅の３０％に調節される。
【００８３】
このように、実施の形態１にかかる光再生装置１００によれば、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合に識別レベルの算出を停止することで、識別レベルを電気信号の振幅の中心値に固定することができる（図１９符号１９２０参照）。これにより、識別レベルの算出が追従しないことによって光信号の符号の識別が不可能となることを回避することができる。このため、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。
【００８４】
また、ＣＰＵの処理速度に依らずに光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができるため、光通信装置（図２０符号２０００参照）の他の構成に対するＣＰＵの処理に影響を与えない。また、識別レベルの算出の処理速度を向上させるためにＣＰＵを増設する必要もないため、コスト増大、装置の大型化などの問題を回避することができる。
【００８５】
また、実施の形態１にかかる光再生装置１００によれば、Ａ／Ｄ変換部５３０から出力された信号パワー成分に基づくフラグ閾値を算出することで、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーにかかわらず、光信号のパワーの急激な変動を検出することができる。また、実施の形態１にかかる光再生装置１００は、従来の光再生装置（図１７符号１７００参照）の構成に光変動検出部１９０を加えるだけの簡単な構成によって実現することができる。
【００８６】
（実施の形態２）
図８は、実施の形態２にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例１を示すブロック図である。図８において、図５に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すように、実施の形態２にかかる光再生装置１００が備える光変動検出部１９０の構成例１は、アンプ５１０と、比較部５２０と、Ａ／Ｄ変換部５３０と、算出部５４０と、閾値設定部８１０と、を備えている。
【００８７】
アンプ５１０は、信号パワー成分に与える利得を、算出部５４０から出力される利得調節信号に基づいて調節する。算出部５４０（パワー調節手段）は、Ａ／Ｄ変換部５３０から出力された信号パワー成分に基づいて、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定となるような利得を算出する。たとえば、算出部５４０は、Ａ／Ｄ変換部５３０から出力された信号パワー成分に反比例する利得を算出する。
【００８８】
算出部５４０は、算出部５４０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとに利得を算出する。算出部５４０は、算出した利得に調節すべき旨の利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。これにより、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定に調節される。
【００８９】
閾値設定部８１０は、一定のフラグ閾値調節信号を比較部５２０へ出力する。比較部５２０は、閾値設定部８１０から出力された一定のフラグ閾値の調節信号に基づいてフラグ閾値を一定に保つ。なお、閾値設定部８１０を設けずに、比較部５２０があらかじめ定められた一定のフラグ閾値を保つ構成としてもよい。
【００９０】
図９は、実施の形態２にかかる光再生装置が備える光変動検出部の動作の一例を示す図である。図９において、図６に示した部分と同様の部分については説明を省略する。光変動検出部１９０の構成例１において、算出部５４０が、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定に調節する具体例を説明する。
【００９１】
符号９１１に示すように通常状態の信号パワー成分のパワーが１．０Ｖである場合、算出部５４０は、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーをそのまま維持する旨の利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。この場合、符号９１２に示すようにアンプ５１０は利得を維持する。
【００９２】
符号９２１に示すように通常状態の信号パワー成分のパワーが０．５Ｖである場合、算出部５４０は、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーを１．０Ｖに増加させるように利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。この場合、符号９２２に示すようにアンプ５１０は利得を増加させ、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーは１．０Ｖとなる。
【００９３】
これにより、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが常に１．０Ｖとなる。また、比較部５２０は、符号９３０に示すようにフラグ閾値を０．５Ｖに保つ。このため、光変動検出部１９０は、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーにかかわらず、光信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出することができる。
【００９４】
図１０は、実施の形態２にかかる光再生装置の光変動検出部の構成例２を示すブロック図である。図１０において、図８に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、実施の形態２にかかる光再生装置１００が備える光変動検出部１９０の構成例２は、アンプ５１０と、比較部５２０と、フィードバック制御部１０１０と、閾値設定部８１０と、を備えている。
【００９５】
ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分はアンプ５１０へ出力される。アンプ５１０は、信号パワー成分に与える利得を、フィードバック制御部１０１０から出力される利得調節信号に基づいて調節する。フィードバック制御部１０１０（パワー調節手段）は、アンプ５１０から比較部５２０へ出力される信号パワー成分のパワーをモニタし、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定となるような利得を算出する。
【００９６】
たとえば、フィードバック制御部１０１０は、アンプ５１０から比較部５２０へ出力される信号パワー成分のパワーに反比例する利得を算出する。フィードバック制御部１０１０はたとえばＣＰＵによって構成される。この場合、上述した算出部１７０とフィードバック制御部１０１０とを同一のＣＰＵによって構成してもよい。
【００９７】
フィードバック制御部１０１０は、フィードバック制御部１０１０を構成するＣＰＵが処理を行うタイミングによって所定の制御間隔ごとに利得を算出する。フィードバック制御部１０１０は、算出した利得に調節すべき旨の利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。これにより、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが一定となる。
【００９８】
なお、光変動検出部１９０の構成例２の動作については、光変動検出部１９０の構成例１の動作と同様（図９参照）であるため図示を省略する。たとえば、フィードバック制御部１０１０は、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーが常に１．０Ｖとなるように利得調節信号をアンプ５１０へ出力する。
【００９９】
図１１は、実施の形態２にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。図１１において、図７に示した部分と同様の部分については説明を省略する。期間７３５においては、信号パワー成分７３１のパワーは、光信号７１０のパワーの低下に応じて低下する。時点７３４において、算出部５４０またはフィードバック制御部１０１０は、低下した信号パワー成分７３１のパワーを時点７１１以前のパワーまで増加させる。
【０１００】
一方、比較部５２０におけるフラグ閾値７３２は一定に保たれる。このため、期間７３６においては、比較部５２０は、信号パワー成分７３１がフラグ閾値７３２より大きいため、フラグ信号７４０を算出部５４０へ出力しない。この場合、識別レベル７２３は、電気信号７２１の振幅の３０％に調節される。
【０１０１】
このように、実施の形態２にかかる光再生装置１００によれば、アンプ５１０から出力される信号パワー成分のパワーを一定にし、比較部５２０におけるフラグ閾値を一定に保つことで、通常状態において光再生装置１００へ入力される光信号のパワーにかかわらず、光信号のパワーの急激な変動を検出することができる。このため、実施の形態２にかかる光再生装置１００によれば、実施の形態１にかかる光再生装置１００と同様の効果を奏する。
【０１０２】
（実施の形態３）
図１２は、実施の形態３にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。図１２において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１２に示すように、実施の形態３にかかる光再生装置１００は、実施の形態１にかかる光再生装置１００の構成に加えて、スイッチ１２１０を備えている。
【０１０３】
光変動検出部１９０は、信号パワー成分の急激な変動を検出した場合、フラグ信号をスイッチ１２１０へ出力する。スイッチ１２１０は、Ｄ／Ａ変換部１８０と識別再生部１３０との間に設けられている。スイッチ１２１０は、光変動検出部１９０からフラグ信号が出力されない場合、Ｄ／Ａ変換部１８０から出力される識別レベル調節信号を識別再生部１３０へ通過させる。
【０１０４】
スイッチ１２１０は、光変動検出部１９０からフラグ信号が出力された場合、Ｄ／Ａ変換部１８０から識別再生部１３０へ出力される識別レベル調節信号を遮断する。これにより、識別再生部１３０に識別レベル調節信号が入力されず、識別再生部１３０における識別レベルの調節が停止される。
【０１０５】
このように、実施の形態３にかかる光再生装置１００によれば、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合、Ｄ／Ａ変換部１８０から識別再生部１３０へ出力される識別レベル調節信号を遮断することで、識別再生部１３０における識別レベルの調節を停止することができる。このため、実施の形態３にかかる光再生装置１００によれば、実施の形態１にかかる光再生装置１００と同様の効果を奏する。
【０１０６】
（実施の形態４）
図１３は、実施の形態４にかかる光再生装置の構成の一例を示すブロック図である。図１３において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１３に示すように、実施の形態４にかかる光再生装置１００は、実施の形態１にかかる光再生装置１００の光変動検出部１９０に代えて、反転アンプ１３１０と、加算部１３２０と、コンデンサ１３３０と、抵抗１３４０と、を備えている。
【０１０７】
ローパスフィルタ１５０は、抽出した信号パワー成分をＡ／Ｄ変換部１６０および反転アンプ１３１０へ出力する。反転アンプ１３１０は、ローパスフィルタ１５０から出力された信号パワー成分のパワーを反転させる。反転アンプ１３１０は、パワーを反転させた反転信号パワー成分を加算部１３２０へ出力する。
【０１０８】
Ｄ／Ａ変換部１８０は、算出部１７０から出力された識別レベル調節信号を加算部１３２０へ出力する。加算部１３２０は、Ｄ／Ａ変換部１８０から出力された識別レベル調節信号と、反転アンプ１３１０から出力された反転信号パワー成分と、を加算して識別再生部１３０へ出力する。
【０１０９】
反転アンプ１３１０と加算部１３２０との間にはコンデンサ１３３０が設けられている。反転アンプ１３１０から加算部１３２０へ出力される反転信号パワー成分はコンデンサ１３３０によって容量結合される。また、Ｄ／Ａ変換部１８０と加算部１３２０との間には抵抗１３４０が設けられている。Ｄ／Ａ変換部１８０から加算部１３２０へ出力される識別レベル調節信号は抵抗１３４０を通過する。
【０１１０】
図１４は、実施の形態４にかかる光再生装置の各部の信号の一例を示す図である。図１４において、図７に示した部分と同様の部分については説明を省略する。符号１４１１は、ローパスフィルタ１５０から反転アンプ１３１０へ出力された信号パワー成分を示している（信号パワー成分７３１と同じ。図７参照）。
【０１１１】
符号１４１２は、反転アンプ１３１０から加算部１３２０へ出力された反転信号パワー成分を示している。反転信号パワー成分１４１２は、信号パワー成分１４１１に対してパワーが反転している。時点７１１までは、識別レベル７２３は、電気信号７２１の振幅の３０％に調節される。
【０１１２】
時点７１１以降において、反転アンプ１３１０から加算部１３２０へ出力された反転信号パワー成分１４１２は、光信号７１０のパワーの低下に応じて増加する。この場合、加算部１３２０によって反転信号パワー成分１４１２と加算された識別レベル調節信号は、反転信号パワー成分１４１２の増加に応じて増加する。
【０１１３】
すなわち、識別再生部１３０における識別レベル７２３は、光信号７１０のパワーの低下に応じて増加する。したがって、識別再生部１３０における識別レベル７２３は、光信号７１０のパワーの変動に追従する。また、この識別再生部１３０における識別レベル７２３の調節は、アナログ的な処理であり、ＣＰＵの処理速度に依らず高速に行うことができる。
【０１１４】
このように、実施の形態４にかかる光再生装置１００によれば、識別レベル調節信号と反転信号パワー成分とを加算して識別再生部１３０へ出力することで、識別再生部１３０における識別レベル７２３を光信号７１０のパワーの変動に対して高速で追従させることができる。このため、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。
【０１１５】
また、実施の形態４にかかる光再生装置１００によれば、ＣＰＵの処理速度に依らずに光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができるため、光通信装置（図２０符号２０００参照）の他の構成に対するＣＰＵの処理に影響を与えない。また、識別レベルの算出の処理速度を向上させるためにＣＰＵを増設する必要もないため、コスト増大、装置の大型化などの問題を回避することができる。
【０１１６】
なお、特に図示しないが、上述した各実施の形態にかかる上述した光再生装置１００は、光アンプを用いたＷＤＭ光通信システムにおける光受信装置（図１５符号１５３０参照）に適用するとよい。この場合、光アンプによって増幅された光信号を光受信装置が受信し、光受信装置が受信した光信号の符号を光再生装置１００が識別して再生出力する。これにより、ＷＤＭ光通信システムにおける他ＣＨの増設または減設などによる光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。
【０１１７】
以上説明したように、この発明にかかる光再生装置および光再生方法によれば、光信号のパワーの急激な変動を検出した場合に識別レベルの算出を停止することで、識別レベルを電気信号の振幅の中心値に固定することができる。これにより、光信号の符号の識別が不可能となることを回避することができる。このため、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。
【０１１８】
したがって、信号が不通状態となった場合のための予備回線を敷設する必要がなく、光通信システムのコストを低減することができる。また、ＷＤＭ光通信システムにおける他ＣＨの増減設および光アンプに起因する光信号のパワーの急激な変動に対する耐性が向上するため、ＣＨの増減設および光アンプの取り扱いが容易となる。
【０１１９】
また、この発明にかかる光再生装置および光再生方法によれば、ＣＰＵの処理速度に依らずに光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができるため、光通信装置の他の構成に対するＣＰＵの処理に影響を与えない。また、識別レベルの算出の処理速度を向上させるためにＣＰＵを増設する必要もないため、コスト増大、装置の大型化などの問題を回避することができる。
【０１２０】
また、この発明にかかる光再生装置および光再生方法によれば、識別レベル調節信号と反転信号パワー成分とを加算することで、識別レベルを光信号のパワーの変動に対して高速で追従させることができる。このため、光信号のパワーの急激な変動に対する耐性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
以上のように、本発明にかかる光再生装置および光再生方法は、光信号の符号を識別する光再生装置および光再生方法に有用であり、特に、光アンプを用いたＷＤＭ光通信システムにおける受信装置に適用する場合に適している。
【０１２２】
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１２３】
（付記１）受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光手段と、
前記受光手段によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生手段と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生手段の識別レベルを調節する識別レベル調節手段と、
前記電気信号のパワーの変動に基づいて前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの調節を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光再生装置。
【０１２４】
（付記２）前記制御手段は、前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出し、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの算出を停止させる停止手段であることを特徴とする付記１に記載の光再生装置。
【０１２５】
（付記３）前記識別再生手段は、前記識別レベル調節手段による前記識別レベルの調節が行われない場合、前記電気信号の振幅の中心値を前記識別レベルとして前記符号を識別することを特徴とする付記２に記載の光再生装置。
【０１２６】
（付記４）前記識別レベル調節手段は、所定の制御間隔で前記識別レベルの算出を行うＣＰＵによって構成されることを特徴とする付記２または３に記載の光再生装置。
【０１２７】
（付記５）前記制御手段は、
前記電気信号のパワーとフラグ閾値とを比較することによって前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出する比較手段と、
前記電気信号のパワーに応じた前記フラグ閾値を算出し、算出結果によって前記比較手段のフラグ閾値を調節するフラグ閾値調節手段と、
を備えることを特徴とする付記２に記載の光再生装置。
【０１２８】
（付記６）前記フラグ閾値調節手段は、所定の制御間隔で前記フラグ閾値の算出を行うＣＰＵによって構成されることを特徴とする付記５に記載の光再生装置。
【０１２９】
（付記７）前記検出手段は、
前記電気信号のパワーと固定されたフラグ閾値とを比較することによって前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出する比較手段と、
前記固定されたフラグ閾値と比較する電気信号のパワーを一定に調節するパワー調節手段と、
を備えることを特徴とする付記２に記載の光再生装置。
【０１３０】
（付記８）前記パワー調節手段は、所定の制御間隔で前記電気信号のパワーの調節を行うＣＰＵによって構成されることを特徴とする付記７に記載の光再生装置。
【０１３１】
（付記９）前記識別レベル調節手段は、前記識別再生手段へ識別レベル調節信号を出力することで前記識別レベルを調節し、
前記制御手段は、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に、前記識別再生手段へ出力される前記識別レベル調節信号を遮断することを特徴とする付記２に記載の光再生装置。
【０１３２】
（付記１０）前記識別レベル調節手段は、前記識別再生手段へ識別レベル調節信号を出力することで前記識別レベルを調節し、
前記制御手段は、前記電気信号のパワー成分を反転させ、反転させたパワー成分を前記識別再生手段へ出力される識別レベル調節信号に加算することを特徴とする付記１に記載の光再生装置。
【０１３３】
（付記１１）前記反転させたパワー成分を容量結合するコンデンサと、前記識別レベル調節信号を通過させる抵抗と、をさらに備えることを特徴とする付記１０に記載の光再生装置。
【０１３４】
（付記１２）識別再生手段へ入力される前記電気信号を容量結合するコンデンサをさらに備えることを特徴とする付記１に記載の光再生装置。
【０１３５】
（付記１３）光アンプを用いたＷＤＭ光通信システムにおける光受信装置であって、
前記光アンプによって増幅された光信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された光信号の符号を識別して再生出力する付記１〜１２のいずれか一つに記載の光再生装置と、
を備えることを特徴とする光受信装置。
【０１３６】
（付記１４）受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光工程と、
前記受光工程によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生工程と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生工程の識別レベルを調節する識別レベル調節工程と、
前記電気信号のパワーの所定の大きさ以上の変動を検出し、前記所定の大きさ以上の変動を検出した場合に前記識別レベル調節工程による前記識別レベルの算出を停止させる停止工程と、
を含むことを特徴とする光再生方法。
【０１３７】
（付記１５）受信した光信号を受光して電気信号に変換する受光工程と、
前記受光工程によって変換された電気信号と識別レベルとを比較することによって前記電気信号の符号を識別して再生出力する識別再生工程と、
前記電気信号の振幅の中心値よりも低い識別レベルを算出し、算出結果によって前記識別再生工程の識別レベルを調節する識別レベル調節工程と、
前記電気信号のパワー成分を反転させ、反転させたパワー成分を識別レベル調節工程によって出力された識別レベル調節信号に加算する加算工程と、
を含むことを特徴とする光再生方法。
【符号の説明】
【０１３８】
１００  光再生装置
１４０，１３３０  コンデンサ
２１１，２２１，４１０  振幅
２１２，２２２，２３０，４３０，４４０，４５０，４６０，７２２，７２３  識別レベル
２１３，２２３  オフセット
７１０  光信号
７２１  電気信号
７２２  識別レベル
７３１  信号パワー成分
７３２  フラグ閾値
７４０  フラグ信号
１２１０  スイッチ
１３２０  加算部
１３４０  抵抗
【国際調査報告】
2008126294.tif 000023
2008126294.tif 000024
2008126294.tif 000025
2008126294.tif 000026