(57)【要約】  光増幅器１は、入力光を増幅するための第１の光増幅部１０と、この第１の光増幅部１０の出力を減衰する可変光減衰部２０と、この可変光減衰部２０の出力を増幅する第２の光増幅部３０と、可変光減衰部２０による損失量を制御する損失量制御部５１と、を備え、可変光減衰部２０及び第２の光増幅部３０の間に外部減衰光媒体２２が挿入される。損失量制御部５１は、可変光減衰部２０による損失量を制御することにより外部減衰光媒体２２の光損失の変動を補償する。光増幅器１は、外部減衰光媒体２２と第２の光増幅部３０との間で検出される光レベルによって第１及び第２の光増幅部（１０、３０）の間における光損失の異常を検出する異常検出部（６１、６２）と、可変光減衰部２０と外部減衰光媒体２２との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、異常検出部（６１、６２）による異常検出を無効にする検出無効化部（７１、７２）と、を備える。
2008081538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光を増幅するための第１の光増幅部と、該第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、該可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、前記可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、該可変光減衰部及び該第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入され、前記損失量制御部は、前記可変光減衰部による損失量を制御することにより前記外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する波長多重光増幅用の光増幅器であって、
前記外部減衰光媒体と前記第２の光増幅部との間で検出される光レベルによって、前記第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出部と、
前記可変光減衰部と前記外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、前記異常検出部による異常検出を無効にする検出無効化部と、
を更に備えることを特徴とする光増幅器。
【請求項２】
前記異常検出部は、前記異常として、前記外部減衰光媒体が前記入出力ポートから外れたことを検出し、
前記所定閾値レベルは、前記光増幅器に入力される多重波長数が０でありかつ前記可変光減衰部による損失が最小であるときに前記可変光減衰部から出力されるべき光レベルである、
ことを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。
【請求項３】
前記異常検出部は、前記外部減衰光媒体と前記第２の光増幅部との間で検出される光レベルが所定レベルよりも低くなったとき異常を検出し、
該所定レベルは、前記所定閾値レベルから、前記外部減衰光媒体による損失量として前記光増幅器に許容される所定の最大損失量を引いたレベルよりも低く定められる、
ことを特徴とする請求項２に記載の光増幅器。
【請求項４】
入力光を増幅するための第１の光増幅部と、該第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、該可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、前記可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、該可変光減衰部及び該第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入され、前記損失量制御部は、前記可変光減衰部による損失量を制御することにより前記外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する波長多重光増幅用の光増幅器であって、
前記外部減衰光媒体の前後でそれぞれ検出された光レベル同士の差により、前記外部減衰光媒体による損失が過大となったことを検出する異常損失検出部と、
前記可変光減衰部と前記外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、前記異常損失検出部による異常検出を無効にする異常損失検出無効化部と、
を更に備え、
前記所定閾値レベルは、前記光増幅器に入力される多重波長数が１でありかつ前記可変光減衰部による損失が所定損失量であるときに前記可変光減衰部から出力されるべき光レベルであり、
該所定損失量は、前記外部減衰光媒体による損失量として前記光増幅器に許容される所定の最小損失量を補償する損失量である、
ことを特徴とする光増幅器。
【請求項５】
入力光を増幅するための第１の光増幅部と、該第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、該可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、前記可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、該可変光減衰部及び該第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入され、前記損失量制御部は、前記可変光減衰部による損失量を制御することにより前記外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する波長多重光増幅用の光増幅器における、前記第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出方法であって、
前記外部減衰光媒体と前記第２の光増幅部との間で検出される光レベルによって、前記第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出し、
前記可変光減衰部と前記外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、前記異常の検出を停止する、
ことを特徴とする異常検出方法。
【請求項６】
前記異常として、前記外部減衰光媒体が前記入出力ポートから外れたことを検出し、
前記所定閾値レベルは、前記光増幅器に入力される多重波長数が０でありかつ前記可変光減衰部による損失が最小であるときに前記可変光減衰部から出力されるべき光レベルである、
ことを特徴とする請求項５に記載の異常検出方法。
【請求項７】
前記外部減衰光媒体と前記第２の光増幅部との間で検出される光レベルが所定レベルよりも低くなったとき異常を検出し、
該所定レベルは、前記所定閾値レベルから、前記外部減衰光媒体による損失量として前記光増幅器に許容される所定の最大損失量を引いたレベルよりも低く定められる、
ことを特徴とする請求項６に記載の異常検出方法。
【請求項８】
入力光を増幅するための第１の光増幅部と、該第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、該可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、前記可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、該可変光減衰部及び該第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入され、前記損失量制御部は、前記可変光減衰部による損失量を制御することにより前記外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する波長多重光増幅用の光増幅器における、前記第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出方法であって、
前記外部減衰光媒体の前後でそれぞれ検出された光レベル同士の差により、前記外部減衰光媒体による損失が過大となったことを検出し、
前記可変光減衰部と前記外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、前記異常の検出を停止し、
前記所定閾値レベルは、前記光増幅器に入力される多重波長数が１でありかつ前記可変光減衰部による損失が所定損失量であるときに前記可変光減衰部から出力されるべき光レベルであり、
該所定損失量は、前記外部減衰光媒体による損失量として前記光増幅器に許容される所定の最小損失量を補償する損失量である、
ことを特徴とする異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重光増幅用の光増幅器に関する。特に２つの光増幅部の段間に、分散補償ファイバ伝送路などの外部減衰光媒体が挿入され、この外部減衰光媒体の光損失の変動を可変光減衰部により補償して、外部減衰光媒体と可変光減衰部との損失量を一定に保つ光増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長多重光伝送システムの送信装置又は中継装置に使用される光増幅装置は、一般に希土類をドーピングしたエルビウムドープファイバ（以下「ＥＤＦ」と記す）を用いる光ファイバ増幅器を使用している。図１は従来の光ファイバ増幅器のブロック図である。
光ファイバ増幅器１は、入力端Ｔｉから出力端Ｔｏまでの間に、入力端Ｔｉから入力された光入力を増幅する第１の光増幅部１０と、この第１の光増幅部１０により増幅された光を減衰する可変光減衰部２０と、この可変光減衰部２０を通過した光を増幅する第２の光増幅器３０とを有している。また可変光減衰部２０と第２の光増幅器３０との間には、伝送路にて発生した光の分散を補償するための分散補償ファイバ（ＤＣＦ）２２を挿入するための出力ポート２１及び入力ポート２３が設けられている。【０００３】
第１の光増幅部１０への入力光は、光分岐カプラ１１及び光波長多重化カプラ１２を順に通ってＥＤＦ１３に供給される。レーザダイオード（ＬＤ）１４からのポンプ光も、光波長多重化カプラ１２を通ってＥＤＦ１３に供給され、ポンプ光のパワーに応じた利得で入力光が増幅される。増幅された光は、光分岐カプラ１５を通って第１の光増幅部１０から出力される。【０００４】
第１の光増幅部１０の入力光及び出力光の光レベルを検出するために、光ファイバ増幅器１にはフォトディテクタ（ＰＤ）４１及び４２が設けられている。フォトディテクタ４１は光分岐カプラ１１で分岐された光を電気信号に変換する。フォトディテクタ４２は光分岐カプラ１５で分岐された光を電気信号に変換する。フォトディテクタ４１及び４２からの電気信号は自動利得制御（ＡＧＣ）部１６に供給される。
自動利得制御部１６からの制御信号は、ポンプ信号としてのレーザダイオード１４に供給され、自動利得制御部１６は第１の光増幅部１０による信号利得を一定に保つ。これによってＥＤＦ１３の利得の波長特性を一定に保つ。【０００５】
第１の光増幅部１０によって増幅された光は可変光減衰部２０によって減衰されたあと、光分岐カプラ５２及び出力ポート２１を通って分散補償ファイバ２２へ出力される。分散補償ファイバ２２を通る光は伝送路にて発生した光の分散が補償されて入力ポート２３を通して再び光ファイバ増幅器１に入力され、第２の光増幅部３０へと供給される。
第２の光増幅部３０への入力光は、光分岐カプラ３１及び光波長多重化カプラ３２を順に通ってＥＤＦ３３に供給される。レーザダイオード３４からのポンプ光も、光波長多重化カプラ３２を通ってＥＤＦ３３に供給され、ポンプ光のパワーに応じた利得で入力光が増幅される。【０００６】
第２の光増幅部３０の入力光及び出力光の光レベルを検出するために、光ファイバ増幅器１にはフォトディテクタ（ＰＤ）４４及び４５が設けられている。フォトディテクタ４４は光分岐カプラ３１で分岐された光を電気信号に変換する。フォトディテクタ４５は光分岐カプラ３５で分岐された光を電気信号に変換する。フォトディテクタ４４及び４５からの電気信号は自動利得制御部３６に供給される。
自動利得制御部３６からの制御信号は、ポンプ（励起）光としてのレーザダイオード３４に供給され、自動利得制御部３６は第２の光増幅部３０による信号利得を一定に保つ。第２の光増幅部３０により増幅された光は、光分岐カプラ３５を通って第２の光増幅部３０から出力され、さらに出力端Ｔｏを通って光ファイバ増幅器１から出力される。【０００７】
光ファイバ増幅器１には、出力ポート２１及び入力ポート２３に取り付けられる分散補償ファイバ２２の損失量のバラツキを補償するためのＤＣＦ損失補償部５１が設けられる。ＤＣＦ損失補償部５１は、フォトディテクタ４２及びフォトディテクタ４４からの電気信号を入力して、第１の光増幅部１０の出力光レベルと分散補償ファイバ２２の出力光レベルとの差が一定になるように可変光減衰部２０の損失量（減衰量）を制御することにより、取り付けられる分散補償ファイバ２２の損失量にバラツキがあっても、可変光減衰部２０の損失量と分散補償ファイバ２２の損失量とを合計した総損失量を一定に保つ。【０００８】
さらに光ファイバ増幅器１は、分散補償ファイバ２２が出力ポート２１や入力ポート２３から外れたことを検出してＤＣＦ外れ通知を出力するＤＣＦ外れ検出部６２と、分散補償ファイバ２２における損失量が過大であることを検出し異常損失通知を出力する異常損失検出部６１とを備えている。ＤＣＦ外れ通知は、例えば上流に設けられた他の光増幅器に供給され、上流の光増幅器はＤＣＦ外れ通知によって光ファイバ増幅器１の異常を検知し信号の出力レベルを落とす等の安全光処理を行う。
または、ＤＣＦ外れ通知は自動利得制御部１６に与えられ、光ファイバ増幅器１の異常を検知した自動利得制御部１６は、第１の光増幅部１０の利得を低減する等の安全光処理を行う。
異常損失通知は運用開始後にユーザへ対する警報として使用される。分散補償ファイバ２２の損失量の異常は信号劣化を招くためである。【０００９】
図２は、従来の異常検知方法の第１例を説明するための光ファイバ増幅器１の内部の光レベルのレベルダイヤグラムを示す図である。図において、光ファイバ増幅器１に入力される多重波長数がそれぞれ０、１及び４０である場合において各フォトディテクタ４１〜４５で検出した光レベルを示している。ここにフォトディテクタ４３は、可変光減衰部２０と分散補償ファイバ２２との間に設けられた光分岐カプラ５２にて分岐した光を電気信号に変換する。
また、図のＰＤ４２〜ＰＤ４４間において、実線は、出力ポート２１や入力ポート２３に取り付けられる分散補償ファイバの損失量として光ファイバ増幅器１の定格にて許された最大の損失量を有する分散補償ファイバ２２が出力ポート２１や入力ポート２３に取り付けられている場合の光レベルを示し、一点鎖線は、光ファイバ増幅器１の定格にて許された最小の損失量を有する分散補償ファイバ２２が出力ポート２１や入力ポート２３に取り付けられている場合の光レベルを示す。【００１０】
以下、出力ポート２１や入力ポート２３に取り付けられる分散補償ファイバの損失量として光ファイバ増幅器１の定格にて許された最大及び最小の損失量をそれぞれＬｏｍａｘ、Ｌｏｍｉｎとする。
また、分散補償ファイバ２２の損失量がＬｏｍａｘであるときにこれを補償する可変光減衰部２０の損失量、すなわち、分散補償ファイバ２２の損失量がＬｏｍａｘであるときにＤＣＦ損失補償部５１により制御される可変光減衰部２０の損失量の目標値をＶｏ１とし、分散補償ファイバ２２の損失量がＬｏｍｉｎであるときにこれを補償する可変光減衰部２０の損失量をＶｏ２とする。ＤＣＦ損失補償部５１は、可変光減衰部２０の損失量と分散補償ファイバ２２の損失量との総和が、一定値Ｖｏ１＋Ｌｏｍａｘ（＝Ｖｏ２＋Ｌｏｍｉｎ）となるように、可変光減衰部２０の損失量を制御する。【００１１】
ＤＣＦ外れ検出部６２は、フォトディテクタ４４により検出した分散補償ファイバ２２の出力光レベルが所定の閾値Ｔ１よりも小さいとき、分散補償ファイバ２２が外れたと判定してＤＣＦ外れ通知を出力する。閾値Ｔ１は、光ファイバ増幅器１が正常動作中にフォトディテクタ４４が検出する光レベルが取りうる最小値Ｌｖ４よりも所定のマージンだけ低い値に設定される。
最小値Ｌｖ４は、入力される多重波長数が０であり、かつ損失量Ｌｏｍａｘの分散補償ファイバ２２が取り付けられたのにも関わらず可変光減衰部２０の損失量がまだＶｏ２のままである状態を想定して予め決定される。この状態の光レベルを２点鎖線で示す。
異常損失検出部６１は、分散補償ファイバ２２の前後における光レベル差、すなわちフォトディテクタ４３及び４４の電気信号の差が所定の閾値ＴＬよりも大きいとき、分散補償ファイバ２２の損失が過大であると判定して異常損失通知を出力する。閾値ＴＬとして、分散補償ファイバの損失量として光ファイバ増幅器１の定格にて許された最大損失量Ｌｏｍａｘにマージンを加えた値が設定される。【００１２】
なお下記特許文献１には、自然放射増幅（ASE: Amplified Spontaneous Emission）光を上流の増幅器から流し、その光を利用して伝送路ロスを測定し使用開始時に増幅器の利得を確定する方法が開示されている。【００１３】
【特許文献１】特開２００４−０７２０６２号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１１１０号公報
【特許文献３】特開平１０−５１０５７号公報
【発明の開示】
【００１４】
分散補償ファイバ２２が外れたことや分散補償ファイバ２２の損失量が過大であることを検出する際には、分散補償ファイバ２２を経由した後の光レベル（図１の構成例ではフォトディテクタ４４で検出される）を検出する必要がある。このため光伝送システムを運用し始める前、すなわち光ファイバ増幅器１へ入力される多重波長数が０のまま待機している状態で、分散補償ファイバ２２が外れたことを検出しようとすると、上記フォトディテクタ４４で検出する光はＡＳＥ光だけとなり、１波長の信号波が入力されているときと比べて検出すべき光レベルが１０ｄＢ以上低くなる。伝送路における切断やファイバ外れに関しては、副信号（OSC: Optical Supervisory Channel）光を使用することが可能であるが、光ファイバ増幅器１内にはＯＳＣ光がない。
このため、フォトディテクタ４４により検出すべき光レベルの範囲は、図２に示す範囲、すなわち閾値Ｔ１〜「最大波長数（図の例では４０）の信号が入力されたときの光レベル」まで広がってしまい、フォトディテクタ４４の検出精度が低下し誤った異常通知を行うおそれがある。
異常損失通知は光ファイバ増幅器１の運用開始後に使用されるが、運用開始前であっても誤った異常通知を出力することは望ましくない。
【００１５】
最近では、分散補償ファイバ２２の損失量の個体間のバラツキの許容幅が大きな光ファイバ増幅器が求められており、また様々な損失の伝送路に１機種で対応できる光ファイバ増幅器が求められている。このためフォトディテクタ４４で検出すべき光レベル範囲が今後ますます増大することが予想される。
【００１６】
フォトディテクタ４４による検出範囲を狭めて誤検出を防止するために、一定期間の間異常が検出され続けるのを待って異常通知を行うことも可能である。すなわち図３に示すとおり、仮に光ファイバ増幅器１へ入力される多重波長数が０であって、ある時点におけるフォトディテクタ４４の検出値がＬｖ４となったとしても、適切な分散補償ファイバ２２が光ファイバ増幅器１に正常に接続されている限り、ＤＣＦ損失補償部５１による可変光減衰部２０の制御によって、フォトディテクタ４４の検出値はＬｖ４からＬｖ４’へと増加する。
したがって、正常な状態では、フォトディテクタ４４の検出レベルがＬｖ４’より小さくなることがあっても、ＤＣＦ損失補償部５１の制御に要する一定期間が経過すれば、フォトディテクタ４４の検出レベルはＬｖ４’以上となるため、異常検出に要するフォトディテクタ４４による検出範囲を狭めることができる。
しかしながら、異常通知を遅らせることとすると、仮に分散補償ファイバ２２が外れており最大波長数の信号が含まれた光信号が漏れている場合であっても同様に通知が遅れ、上記の安全光処理が遅れることになる。ここでＤＣＦ損失補償部５１による制御周期は数百ヘルツ〜キロヘルツであるから、光信号が漏れる危険な状態は数１００ｍｓから数秒にも及ぶ。
【００１７】
上記問題点に鑑み、本発明は、第１及び第２の光増幅部を有する光ファイバ増幅器において、これら光増幅部の間に挿入される分散補償ファイバのような外部減衰光媒体の異常を検出するために、分散補償ファイバの後段に設けられるフォトディテクタの検出範囲を低減させ、このフォトディテクタの検出精度を高めることを目的とする。
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明では、外部減衰光媒体の前段で光レベルを検出し、検出された光レベルが所定閾値レベルより低いとき異常検出を無効にする。
本発明の第１形態によれば、入力光を増幅するための第１の光増幅部と、この第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、この可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、可変光減衰部及び第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入される波長多重光増幅用の光増幅器が提供される。ここで損失量制御部は、可変光減衰部による損失量を制御することにより外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する。そして、光増幅器は、外部減衰光媒体と第２の光増幅部との間で検出される光レベルによって第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出部と、可変光減衰部と外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、異常検出部による異常検出を無効にする検出無効化部と、を備える。
【００１９】
本発明の第２形態によれば、入力光を増幅するための第１の光増幅部と、この第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、この可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、可変光減衰部及び第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入される波長多重光増幅用の光増幅器が提供される。ここで損失量制御部は、可変光減衰部による損失量を制御することにより外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する。そして、光増幅器は、外部減衰光媒体の前後でそれぞれ検出された光レベル同士の差により外部減衰光媒体による損失が過大となったことを検出する異常損失検出部と、可変光減衰部と外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき異常損失検出部による異常検出を無効にする異常損失検出無効化部と、を更に備える。この所定閾値レベルは、光増幅器に入力される多重波長数が１でありかつ可変光減衰部による損失が所定損失量であるときに可変光減衰部から出力されるべき光レベルに設定されており、ここで所定損失量は、外部減衰光媒体による損失量として光増幅器に許容される所定の最小損失量を補償する損失量である。
【００２０】
本発明の第３形態によれば、入力光を増幅するための第１の光増幅部と、第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備える波長多重光増幅用の光増幅器における第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出方法が提供される。ここで損失量制御部は、可変光減衰部による損失量を制御することにより外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する。本方法では、外部減衰光媒体と第２の光増幅部との間で検出される光レベルによって第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出し、可変光減衰部と外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき異常の検出を停止する。
【００２１】
本発明の第４形態によれば、入力光を増幅するための第１の光増幅部と、第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備える波長多重光増幅用の光増幅器における第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出方法が提供される。ここで損失量制御部は、可変光減衰部による損失量を制御することにより外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する。本方法では、外部減衰光媒体の前後でそれぞれ検出された光レベル同士の差により外部減衰光媒体による損失が過大となったことを検出し、可変光減衰部と外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき異常の検出を停止する。この所定閾値レベルは、光増幅器に入力される多重波長数が１でありかつ可変光減衰部による損失が所定損失量であるときに可変光減衰部から出力されるべき光レベルに設定され、ここで、所定損失量は、外部減衰光媒体による損失量として光増幅器に許容される所定の最小損失量を補償する損失量である。
【００２２】
本発明によれば、外部減衰光媒体へ送出される光レベルが所定閾値レベルより低いときには異常検出が行われないので、外部減衰光媒体を通った後の光レベルが小さくこの光レベルを検出する手段の検出精度が低い場合でも誤検出を防止することができる。外部減衰光媒体へ送出される光レベルが所定閾値レベルより高いときは異常検出が行われるので、外部減衰光媒体が光増幅器から外れていても高出力の光線が漏れたことを即座に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の光ファイバ増幅器のブロック図である。
【図２】従来の異常検知方法の第１例を説明するための光ファイバ増幅器内の光レベルのレベルダイヤグラムを示す図である。
【図３】従来の異常検知方法の第２例を説明するための光ファイバ増幅器内の光レベルのレベルダイヤグラムを示す図である。
【図４】本発明の実施例による光ファイバ増幅器のブロック図である。
【図５】無効化閾値レベルの決定方法を説明するための光ファイバ増幅器１内の光レベルのレベルダイヤグラムを示す図である。
【図６】本発明の実施例によるＤＣＦ外れ検知方法のフローチャートである。
【図７】本発明の実施例による異常損失検知方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１    光ファイバ増幅器
１０、３０    光増幅部
２０    可変光減衰部
２２    分散補償ファイバ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図４は、本発明の実施例による光ファイバ増幅器のブロック図である。光ファイバ増幅器１は、図１に示した光ファイバ増幅器に類似する構成を有しており、記載の簡単のために、同じ構成要素については同じ参照番号を付して説明を省略し、以下、特に説明がない限りは同様の機能を有することとする。
なお、ＤＣＦ損失補償部５１は、特許請求の範囲に記載される損失量制御部に対応し、ＤＣＦ外れ検出部６２及び異常損失検出部６１は、各々特許請求の範囲に記載される異常検出部に対応し、異常損失検出部６１は、特許請求の範囲に記載される異常損失検出部に対応する。【００２６】
光ファイバ増幅器１は、フォトディテクタ４３が検出した光レベルが所定の無効化閾値レベルＴｃ１よりも低いときＤＣＦ外れ検出部６２に検出無効化信号を出力するＤＣＦ外れ検出無効化部７２と、フォトディテクタ４３が検出した光レベルが所定の無効化閾値レベルＴｃ２よりも低いとき異常損失検出部６１に検出無効化信号を出力する異常損失検出無効化部７１と、を備える。無効化閾値レベルＴｃ１は下記の通り予め設定されＤＣＦ外れ検出無効化部７２内の記憶手段（図示せず）に記憶されており、無効化閾値レベルＴｃ２は下記の通り予め設定され異常損失検出無効化部７１内の記憶手段（図示せず）に記憶されている。
ＤＣＦ外れ検出部６２は、ＤＣＦ外れ検出無効化部７２から検出無効化信号を受信すると、分散補償ファイバ２２が出力ポート２１や入力ポート２２から外れた状態を検出することを停止する。または、ＤＣＦ外れ検出部６２は、検出無効化信号を受信するとＤＣＦ外れ通知の出力を停止する。
異常損失検出部６１は、異常損失検出無効化部７１から検出無効化信号を受信すると、分散補償ファイバ２２の損失が過大である状態を検出することを停止する。または異常損失検出部６１は、検出無効化信号を受信すると異常損失通知の出力を停止する。
したがって、ＤＣＦ外れ検出無効化部７２及び異常損失検出無効化部７１は各々特許請求の範囲に記載される検出無効化部に対応し、また異常損失検出無効化部７１は特許請求の範囲に記載される異常損失検出無効化部に対応する。【００２７】
図５は、無効化閾値レベルＴｃ１及びＴｃ２の決定方法を説明するための光ファイバ増幅器１内の光レベルのレベルダイヤグラムを示す図である。
無効化閾値レベルＴｃ１としては、光ファイバ光増幅器１に入力される多重波長数が０でありかつ可変光減衰部２０による損失が最小であるときに、フォトディテクタ４３にて検出されるべき光レベルが採用される。そして、ＤＣＦ外れ検出部６２は、フォトディテクタ４４により検出した光レベルが次式（１）で定義される閾値Ｔｕよりも小さいとき、分散補償ファイバ２２が外れたと判定してＤＣＦ外れ通知を出力する。
Ｔｕ＝Ｔｃ１−Ｌｏｍａｘ−Ｍ          （１）
ここに、Ｌｏｍａｘは出力ポート２１及び入力ポート２３に取り付けられる分散補償ファイバ２２の損失量として光ファイバ増幅器１の定格にて許された所定の最大の損失量であり、Ｍは所定のマージンである。図５より明らかなとおり、閾値Ｔｕは上述の従来の閾値Ｔ１よりも高くなる。【００２８】
フォトディテクタ４３により検出される光レベルが上述の無効化閾値レベルＴｃ１以上であり、かつ適切な分散補償ファイバ２２が光ファイバ増幅器１に正常に接続されていれば、フォトディテクタ４４により検出される光レベルは閾値Ｔｕを必ず超えるので、従来の閾値Ｔ１よりも高いＴｕを用いて分散補償ファイバ２２が正常に接続されていることを検出することができる。
また、もし分散補償ファイバ２２が外れた場合には、フォトディテクタ４４により検出される光レベルが低下することによってＤＣＦ損失補償部５１が可変光減衰部２０の損失量を下げるので、フォトディテクタ４３により検出される光レベルは必ず無効化閾値レベルＴｃ１を超え、ＤＣＦ外れ検出部６２はＤＣＦ外れ通知を出力できるようになる。
したがって、分散補償ファイバ２２が外れたことを検出するのに要するフォトディテクタ４４の検出範囲の下限は、従来の閾値Ｔ１よりも高いＴｕのレベルで足りる。これによってフォトディテクタ４４による検出範囲を狭めることができるので検出精度が高まる。【００２９】
一方で、フォトディテクタ４３により検出される光レベルが、無効化閾値レベルＴｃ１より低いときは、ＤＣＦ損失補償部５１による可変光減衰部２０の制御によって分散補償ファイバ２２に送出される光のレベルが上昇する余地があるので、フォトディテクタ４４により検出される光レベルと閾値Ｔｕとを比較しても、分散補償ファイバ２２が外れたか否かを判定することができない。このためにＤＣＦ外れ検出無効化部７２は、フォトディテクタ４３により検出される光レベルがＴｃ１より低い間、ＤＣＦ外れ検出部６２による分散補償ファイバ２２の外れ検出を無効化し、誤ってＤＣＦ外れ通知が出力されることを防止する。
この場合、実際に分散補償ファイバ２２が外れていても、フォトディテクタ４３により検出される光レベルが無効化閾値レベルＴｃ１より低いときは、ＤＣＦ外れ通知が出力されないが、漏れている光のレベルは十分に低い（−２０ｄＢ程度）であるので、危険性はない。【００３０】
以下に無効化閾値レベルＴｃ１の決定方法の一例を示す。図５の点線は、光ファイバ増幅器１に入力された波長多重信号に含まれる１波信号あたりのレベルダイヤグラムの設計値を示す。図５において実線で示した波長多重数が１であるときのレベルダイヤグラムと異なり、点線のレベルダイヤグラムはＡＳＥ光の重畳によるレベル増加分を含まない。図示の利得Ｇ１は第１の光増幅部１０による信号利得とし、利得Ｇ２は第２の光増幅部３０による信号利得とし、Ｐｓｉは１波信号あたりの入力レベルとし、Ｐｓｏは１波信号あたりの出力レベルとする。【００３１】
これら利得Ｇ１及びＧ２並びに可変光減衰部２０の損失量の最小値Ｖｏ１、すなわち分散補償ファイバ２２の損失量がＬｏｍａｘであるときにＤＣＦ損失補償部５１により制御される可変光減衰部２０の損失量の目標値Ｖｏ１は、光ファイバ光増幅器１のコスト、雑音指数特性を考慮して予め設定される値である。また、信号の入力レベルＰｓｉ及びＰｓｏは、光ファイバ光増幅器１が使用される伝送システムに応じて予め設定される値である。
光ファイバ光増幅器１へ入力される多重波長数が０であるとき、すなわち光ファイバ光増幅器１へＡＳＥ光のみが入力されたときに、フォトディテクタ４２において検出される光レベルＬｖ０２は、図４に示すＥＤＦ１３から出力されるＡＳＥ光のみのレベルである。光レベルＬｖ０２は、光ファイバ光増幅器１へ多重波長数が１の信号を入力したときにフォトディテクタ４２において測定した光レベルＬｖ１２から、次式（２）によって求めることが可能である。【００３２】
【数１】
2008081538.tif 000003
【００３３】
したがって、無効化閾値レベルＴｃ１は次式（３）によって決定できる。
Ｔｃ１＝Ｌｖ０２−Ｖｏ１        （３）【００３４】
一方で、分散補償ファイバ２２の損失量が過大であることの検出を無効化する無効化閾値レベルＴｃ２としては、光ファイバ光増幅器１に入力される多重波長数が１でありかつ可変光減衰部２０による損失が所定損失量Ｖｏ２であるときにフォトディテクタ４３にて検出されるべき光レベルが採用される。所定損失量Ｖｏ２は、上述の通り、分散補償ファイバ２２の損失量が最小値Ｌｏｍｉｎであるときに、ＤＣＦ損失補償部５１により制御される可変光減衰部２０の損失量の目標値であり、次式（４）によって与えられる。
Ｖｏ２＝Ｖｏ１＋Ｌｏｍａｘ−Ｌｏｍｉｎ      （４）
したがって無効化閾値レベルＴｃ２は、次式（５）のように設定すればよい。
Ｔｃ２＝Ｌｖ１２−（Ｖｏ１＋Ｌｏｍａｘ−Ｌｏｍｉｎ）      （５）【００３５】
上記のように設定した無効化閾値レベルＴｃ２は、光ファイバ光増幅器１に入力される多重波長数が１以上であるときにフォトディテクタ４３にて検出される最小レベルである。また、分散補償ファイバ２２の損失量が過大であることを検出するのは光ファイバ増幅器１の運用開始後でよいから、フォトディテクタ４３にて検出される光レベルが無効化閾値レベルＴｃ２より小さいときは、異常損失検出部６１による異常検出を無効化しても差し支えない。このように無効化閾値レベルＴｃ２を設定することによって、分散補償ファイバ２２の損失量が過大であることの検出に要するフォトディテクタ４４の検出範囲の下限レベルを高くすることができ検出精度が高まる。
一方で、光ファイバ増幅器１の運用開始後は、フォトディテクタ４３にて検出される光レベルは必ず無効化閾値レベルＴｃ２以上となるので異常損失検出部６１は常に異常損失通知を出力できるようになる。【００３６】
図６は、本発明の実施例によるＤＣＦ外れ検知方法のフローチャートである。
ステップＳ１０において、フォトディテクタ４３によって、可変光減衰部２０の出力光レベルＬ４３を検出する。
ステップＳ１１では、ＤＣＦ外れ検出無効化部７２は光レベルＬ４３と無効化閾値レベルＴｃ１とを比較し、光レベルＬ４３が無効化閾値レベルＴｃ１より小さいときは、ＤＣＦ外れ検出部６２に検出無効化信号を出力し、ＤＣＦ外れ検出部６２による分散補償ファイバ２２が外れた状態の検出を無効化する（ステップＳ１２）。そして処理はステップＳ１０に戻る。【００３７】
ＤＣＦ損失補償部５１が可変光減衰部２０の損失量を下げ、フォトディテクタ４３により検出される光レベルＬ４３が増加すると、ステップＳ１１において光レベルＬ４３が無効化閾値レベルＴｃ１より大きくなる。この場合にはＤＣＦ外れ検出無効化部７２は検出無効化信号を出力せず、処理はステップＳ１３に移る。
そして、ＤＣＦ外れ検出部６２は、フォトディテクタ４４により検出される光レベルＬ４４と上記の閾値Ｔｕとを比較し（ステップＳ１３及びＳ１４）、光レベルＬ４４が閾値Ｔｕより小さいときは、ＤＣＦ外れ通知を出力する（ステップＳ１５）。
本方法によれば、フォトディテクタ４４が検出する光レベルが低い状態では異常検出を行わないため誤ったＤＣＦ外れ通知を出力することを防止する。検出無効化信号が出力されている間は分散補償ファイバ２２が外れたことを検出できないが、このときに漏れる光のレベルは微小であるため差し支えない。【００３８】
図７は、本発明の実施例による異常損失検知方法のフローチャートである。
ステップＳ２０において、フォトディテクタ４３によって、可変光減衰部２０の出力光レベルＬ４３を検出する。
ステップＳ２１では、異常損失検出無効化部７１は光レベルＬ４３と無効化閾値レベルＴｃ２とを比較し、光レベルＬ４３が無効化閾値レベルＴｃ２より小さいときは、異常損失検出部６１に検出無効化信号を出力し、異常損失検出部６１による分散補償ファイバ２２の損失異常の検出を無効化する（ステップＳ２２）。そして処理はステップＳ２０に戻る。【００３９】
光ファイバ光増幅器１に入力される多重波長数が０である場合、ＤＣＦ損失補償部５１が可変光減衰部２０の損失量を下げ、フォトディテクタ４３により検出される光レベルＬ４３が増加すると、ステップＳ２１において光レベルＬ４３が無効化閾値レベルＴｃ２より大きくなる。
または光ファイバ光増幅器１に入力される多重波長数が１以上である場合には、常にステップＳ２１において光レベルＬ４３が無効化閾値レベルＴｃ２より大きくなる。
これらの場合には異常損失検出無効化部７１は検出無効化信号を出力せず、処理はステップＳ２３に移る。
そして、異常損失検出部６１は、フォトディテクタ４３及び４４によりそれぞれ検出される光レベルＬ４３及びＬ４４同士の差｜Ｌｖ４３−Ｌｖ４４｜と、上記の閾値ＴＬとを比較し（ステップＳ２３及びＳ２４）、差｜Ｌｖ４３−Ｌｖ４４｜が閾値ＴＬより大きいときは、異常損失通知を出力する（ステップＳ２５）。
本方法によれば、フォトディテクタ４４が検出する光レベルが低い状態では異常検出を行わないため誤った異常損失通知を出力することを防止する一方で、光ファイバ光増幅器１が運用中の場合には、即座に分散補償ファイバ２２の異常損失を検出することができる。【００４０】
以上、説明のみを目的として選択した好適な実施例を参照しながら、本発明を説明したが、当業者には本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、これら実施例の様々な変形、省略、および逸脱を、行なうことが可能であることは明らかである。また、クレームに使用される各用語は、明細書にて説明された実施例に記載された特定の意味に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、直接拡散符号分割多元接続方式のようなＣＤＭＡ通信方式を利用するＣＤＭＡ受信装置及びＣＤＭＡ受信方法に利用可能である。特に本発明は、このようなＣＤＭＡ受信装置及びＣＤＭＡ受信方法において受信データ列に逆拡散処理を行う逆拡散タイミングを最適化するための技術に好適に履行可能である。
【図１】
2008081538.tif 000004
【図２】
2008081538.tif 000005
【図３】
2008081538.tif 000006
【図４】
2008081538.tif 000007
【図５】
2008081538.tif 000008
【図６】
2008081538.tif 000009
【図７】
2008081538.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月16日(2009.1.16)
【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】
入力光を増幅するための第１の光増幅部と、該第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、該可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、前記可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、該可変光減衰部及び該第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入され、前記損失量制御部は、前記可変光減衰部による損失量を制御することにより前記外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する波長多重光増幅用の光増幅器であって、
前記外部減衰光媒体と前記第２の光増幅部との間で検出される光レベルによって、前記第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出部と、
前記可変光減衰部と前記外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、前記異常検出部による異常検出を無効にする検出無効化部と、
を更に備えることを特徴とする光増幅器。
【請求項２】
前記異常検出部は、前記異常として、前記外部減衰光媒体が前記光増幅器の入出力ポートから外れたことを検出し、
前記所定閾値レベルは、前記光増幅器に入力される多重波長数が０でありかつ前記可変光減衰部による損失が最小であるときに前記可変光減衰部から出力されるべき光レベルである、
ことを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。
【請求項３】
前記異常検出部は、前記外部減衰光媒体と前記第２の光増幅部との間で検出される光レベルが所定レベルよりも低くなったとき異常を検出し、
該所定レベルは、前記所定閾値レベルから、前記外部減衰光媒体による損失量として前記光増幅器に許容される所定の最大損失量を引いたレベルよりも低く定められる、
ことを特徴とする請求項２に記載の光増幅器。
【請求項４】
入力光を増幅するための第１の光増幅部と、該第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、該可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、前記可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、該可変光減衰部及び該第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入され、前記損失量制御部は、前記可変光減衰部による損失量を制御することにより前記外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する波長多重光増幅用の光増幅器であって、
前記外部減衰光媒体の前後でそれぞれ検出された光レベル同士の差により、前記外部減衰光媒体による損失が過大となったことを検出する異常損失検出部と、
前記可変光減衰部と前記外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、前記異常損失検出部による異常検出を無効にする異常損失検出無効化部と、
を更に備え、
前記所定閾値レベルは、前記光増幅器に入力される多重波長数が１でありかつ前記可変光減衰部による損失が所定損失量であるときに前記可変光減衰部から出力されるべき光レベルであり、
該所定損失量は、前記外部減衰光媒体による損失量として前記光増幅器に許容される所定の最小損失量を補償する損失量である、
ことを特徴とする光増幅器。
【請求項５】
入力光を増幅するための第１の光増幅部と、該第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、該可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、前記可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、該可変光減衰部及び該第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入され、前記損失量制御部は、前記可変光減衰部による損失量を制御することにより前記外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する波長多重光増幅用の光増幅器における、前記第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出方法であって、
前記外部減衰光媒体と前記第２の光増幅部との間で検出される光レベルによって、前記第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出し、
前記可変光減衰部と前記外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、前記異常の検出を停止する、
ことを特徴とする異常検出方法。
【請求項６】
前記異常として、前記外部減衰光媒体が前記光増幅器の入出力ポートから外れたことを検出し、
前記所定閾値レベルは、前記光増幅器に入力される多重波長数が０でありかつ前記可変光減衰部による損失が最小であるときに前記可変光減衰部から出力されるべき光レベルである、
ことを特徴とする請求項５に記載の異常検出方法。
【請求項７】
前記外部減衰光媒体と前記第２の光増幅部との間で検出される光レベルが所定レベルよりも低くなったとき異常を検出し、
該所定レベルは、前記所定閾値レベルから、前記外部減衰光媒体による損失量として前記光増幅器に許容される所定の最大損失量を引いたレベルよりも低く定められる、
ことを特徴とする請求項６に記載の異常検出方法。
【請求項８】
入力光を増幅するための第１の光増幅部と、該第１の光増幅部の出力を減衰する可変光減衰部と、該可変光減衰部の出力を増幅する第２の光増幅部と、前記可変光減衰部による損失量を制御する損失量制御部と、を備え、該可変光減衰部及び該第２の光増幅部の間に外部減衰光媒体を挿入され、前記損失量制御部は、前記可変光減衰部による損失量を制御することにより前記外部減衰光媒体の光損失の変動を補償する波長多重光増幅用の光増幅器における、前記第１及び第２の光増幅部の間における光損失の異常を検出する異常検出方法であって、
前記外部減衰光媒体の前後でそれぞれ検出された光レベル同士の差により、前記外部減衰光媒体による損失が過大となったことを検出し、
前記可変光減衰部と前記外部減衰光媒体との間で検出される光レベルが所定閾値レベルより低いとき、前記異常の検出を停止し、
前記所定閾値レベルは、前記光増幅器に入力される多重波長数が１でありかつ前記可変光減衰部による損失が所定損失量であるときに前記可変光減衰部から出力されるべき光レベルであり、
該所定損失量は、前記外部減衰光媒体による損失量として前記光増幅器に許容される所定の最小損失量を補償する損失量である、
ことを特徴とする異常検出方法。
【国際調査報告】
2008081538.tif 000011
2008081538.tif 000012
2008081538.tif 000013
2008081538.tif 000014