(57)【要約】【課題】ラマン増幅器において伝送路光ファイバの状態を判定できない時間を短くする。【解決手段】伝送路光ファイバに励起光を供給する励起光生成器と、第１の励起光パワーと第１の励起光パワーよりも大きい第２の励起光パワーとの間で、励起光パワーと雑音パワーとの関係を測定する測定回路と、伝送路光ファイバの送信端に設けられている伝送装置から送信される監視信号をモニタする信号検出器と、信号検出器によるモニタ結果に基づいて伝送路光ファイバの状態を判定する判定部と、を有する。励起光が伝送路光ファイバに供給されない状態で信号検出器によって監視信号が検出されないときは、測定回路は、第２の励起光パワーから第１の励起光パワーへ向かって励起光のパワーを小さくしながら測定を行なう。【選択図】図１
2014106495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路光ファイバに励起光を供給する励起光生成器と、
第１の励起光パワーと前記第１の励起光パワーよりも大きい第２の励起光パワーとの間で、前記励起光のパワーと前記伝送路光ファイバから出力される雑音のパワーとの関係を測定する測定回路と、
前記伝送路光ファイバの出力光において、前記伝送路光ファイバの送信端に設けられている伝送装置から送信される監視信号をモニタする信号検出器と、
前記信号検出器によるモニタ結果に基づいて前記伝送路光ファイバの状態を判定する判定部と、を有し、
前記励起光が前記伝送路光ファイバに供給されない状態で、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されたときは、前記測定回路は、前記第１の励起光パワーから前記第２の励起光パワーへ向かって励起光のパワーを大きくしながら前記関係を測定し、
前記励起光が前記伝送路光ファイバに供給されない状態で、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されないときは、前記測定回路は、前記第２の励起光パワーから前記第１の励起光パワーへ向かって励起光のパワーを小さくしながら前記関係を測定する、
ことを特徴とするラマン増幅器。
【請求項２】
前記励起光が前記伝送路光ファイバに供給されない状態で、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されないときは、前記判定部は、前記第２の励起光パワーで励起光を生成する指示が前記励起光生成器に与えられたときから所定の時間が経過した後に、前記信号検出器によるモニタ結果に基づいて前記伝送路光ファイバの状態を判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のラマン増幅器。
【請求項３】
前記測定回路による前記関係の測定中に、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されなければ、前記判定部は、前記伝送路光ファイバが切断されていると判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のラマン増幅器。
【請求項４】
前記測定回路による前記関係の測定中に、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されなければ、前記判定部は、前記励起光生成器から前記伝送路光ファイバへの励起光の供給をシャットダウンする
ことを特徴とする請求項１または２に記載のラマン増幅器。
【請求項５】
所定の波長帯において前記伝送路光ファイバの出力光のパワーを検出するパワー検出回路をさらに有し、
前記測定回路は、前記第１の励起光パワーと前記第２の励起光パワーとの間で、前記パワー検出回路を利用して雑音のパワーを測定し、
前記監視信号は、前記所定の波長帯の外に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のラマン増幅器。
【請求項６】
前記所定の時間は、前記励起光生成器が励起光を停止している状態から前記第２の励起光パワーで励起光を生成する状態へ移行するときに、前記励起光パワーが、前記監視信号の波長の光が存在するか否かを判定するためのレベルから、前記監視信号が存在するか否かを判定するためのレベルまで増加するための時間以上である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のラマン増幅器。
【請求項７】
前記所定の時間は、前記励起光生成器に励起光パワーを制御する旨の指示が与えられたときから前記伝送路光ファイバのラマン利得が安定するまでの時間よりも短い
ことを特徴とする請求項６に記載のラマン増幅器。
【請求項８】
伝送路光ファイバに励起光を供給する励起光生成器と、
第１の励起光パワーと前記第１の励起光パワーよりも大きい第２の励起光パワーとの間で、前記励起光のパワーと前記伝送路光ファイバから出力される雑音のパワーとの関係を測定する測定回路と、
前記伝送路光ファイバの出力光において、前記伝送路光ファイバの送信端に設けられている伝送装置から送信されるフレームの同期をモニタする信号検出器と、
前記信号検出器によるモニタ結果に基づいて前記伝送路光ファイバの状態を判定する判定部と、を有し、
前記励起光が前記伝送路光ファイバに供給されない状態で、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されたときは、前記測定回路は、前記第１の励起光パワーから前記第２の励起光パワーへ向かって励起光のパワーを大きくしながら前記関係を測定し、
前記励起光が前記伝送路光ファイバに供給されない状態で、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されないときは、前記測定回路は、前記第２の励起光パワーから前記第１の励起光パワーへ向かって励起光のパワーを小さくしながら前記関係を測定する、
ことを特徴とするラマン増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラマン増幅器に係わる。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいて、広い波長帯域を一括して増幅できるエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が広く普及している。しかし、光増幅器としてＥＤＦＡを用いる光伝送システムでは、ＥＤＦＡで発生するＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）が光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を劣化させる。このため、ＯＳＮＲの劣化が小さい光増幅器の１つとして、ラマン増幅器が普及しつつある。
【０００３】
ラマン増幅器は、ＥＤＦＡと比較して、励起光変換効率が低い。すなわち、ラマン増幅器を用いて十分な利得を得るためには、高いパワーの励起光が伝送路光ファイバに供給される。このため、ラマン増幅器は、伝送路光ファイバが切断されたときに瞬時に励起光を停止する機能が要求されることがある。
【０００４】
また、ラマン増幅器は、光伝送システムの運用が開始される前に、励起光パワーとＡＳＳ（Amplified Spontaneous raman Scattering）のパワーとの関係を測定する。ここで、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係は、光信号の有無には依存しない。よって、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係が予め測定されていれば、ラマン増幅器は、光伝送システムの運用中であっても、励起光パワーに基づいてＡＳＳパワーを算出することができる。したがって、ラマン増幅器は、受光器で検出される光パワーからＡＳＳパワーを差し引くことによって、純粋な光信号のパワーを検出することができるので、利得を精度よく制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８７３０７号公報
【特許文献２】特開２００２−２５２５９５号公報
【特許文献３】特開２００９−１５９２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を求める工程においては、励起光パワーを徐々に変えながらＡＳＳパワーが測定される。ところが、ラマン増幅では、励起光パワーを変化させたときから利得が安定するまでの時間が長い。特に、コストを抑えるために安価なレーザ及び／又は簡略化された駆動回路を搭載するラマン増幅器においては、励起光パワーを変化させたときから利得が安定するまでに１秒程度かかることがある。したがって、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を求める工程の途中で伝送路光ファイバが切断されると、ラマン増幅器は、瞬時にそのファイバ切断を検出できないことがある。
【０００７】
このように、従来のラマン増幅器では、伝送路光ファイバの状態を判定できない時間が長くなることがある。このため、従来技術では、伝送路光ファイバが切断されたときに、励起光を瞬時に停止できないことがある。
【０００８】
本発明の目的は、ラマン増幅器において、伝送路光ファイバの状態を判定できない時間を短くすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様のラマン増幅器は、伝送路光ファイバに励起光を供給する励起光生成器と、第１の励起光パワーと前記第１の励起光パワーよりも大きい第２の励起光パワーとの間で、前記励起光のパワーと前記伝送路光ファイバから出力される雑音のパワーとの関係を測定する測定回路と、前記伝送路光ファイバの出力光において、前記伝送路光ファイバの送信端に設けられている伝送装置から送信される監視信号をモニタする信号検出器と、前記信号検出器によるモニタ結果に基づいて前記伝送路光ファイバの状態を判定する判定部と、を有する。
【００１０】
前記励起光が前記伝送路光ファイバに供給されない状態で、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されたときは、前記測定回路は、前記第１の励起光パワーから前記第２の励起光パワーへ向かって励起光のパワーを大きくしながら前記関係を測定する。一方、前記励起光が前記伝送路光ファイバに供給されない状態で、前記信号検出器によって前記監視信号が検出されないときは、前記測定回路は、前記第２の励起光パワーから前記第１の励起光パワーへ向かって励起光のパワーを小さくしながら前記関係を測定する。
【発明の効果】
【００１１】
上述の態様によれば、ラマン増幅器において、伝送路光ファイバの状態を判定できない時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のラマン増幅器の構成の一例を示す図である。
【図２】励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を示す図である。
【図３】励起光パワーとＯＳＣ波長成分のパワーとの関係を示す図である。
【図４】レーザ光源の立上り特性を示す図である。
【図５】ＯＳＣ波長成分の光パワーの変化を示す図である。
【図６】ＡＳＳ測定における励起光パワーの制御方法を示す図である。
【図７】測定開始時の励起光パワーおよびＯＳＣ波長成分の光パワーの変化を示す図である。
【図８】励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を測定する方法を示すフローチャートである。
【図９】ラマン増幅器の動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ラマン増幅器は、伝送路光ファイバに励起光を供給する。これにより、伝送路光ファイバは、ラマン増幅媒体として作用する。すなわち、ラマン増幅器は、伝送路光ファイバに励起光を供給することにより、ラマン利得を発生させることができる。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態のラマン増幅器の構成の一例を示す。ラマン増幅器１は、伝送路光ファイバ１００の出力端に光学的に接続されている。伝送路光ファイバ１００は、特に限定されるものではないが、例えば、シングルモードファイバである。ただし、伝送路光ファイバ１００は、他のタイプのファイバ（例えば、ＤＳＦ等）であってもよい。
【００１５】
伝送路光ファイバ１００の送信端には、光伝送装置２００が設けられている。光伝送装置２００は、データを伝送するための光信号を生成することができる。光伝送装置２００により生成される光信号は、例えば、ＷＤＭ信号である。なお、以下の説明では、データ信号を伝送する光を「信号光」と呼ぶことがある。
【００１６】
伝送装置２００は、ＯＳＣ（Optical Supervisory Channel）信号生成器２０１および合波器２０２を有する。ＯＳＣ信号生成器（ＯＳＣ＿Ｔｘ）２０１は、ＯＳＣ信号を生成する。ＯＳＣ信号は、光伝送システムを制御するための監視信号の１つである。また、ＯＳＣ信号の波長は、データを伝送するためのＷＤＭ信号の各光信号の波長と異なっている。すなわち、ＯＳＣ信号は、信号光の波長帯の外に配置される。合波器２０２は、信号光とＯＳＣ信号を伝送するＯＳＣ光とを合波することができる。したがって、伝送路光ファイバ１００を介して信号光およびＯＳＣ光が伝送される。
【００１７】
ラマン増幅器１は、励起光生成器１０、信号検出回路２０、パワー検出回路３０、測定回路４０、判定回路５０を有する。なお、ラマン増幅器１は、誘導ラマン散乱効果によって伝送路光ファイバ１００を光増幅媒体として使用する分布ラマン増幅器である。
【００１８】
励起光生成器１０は、レーザ光源（ＬＤ）１１および合波器１２を有する。レーザ光源１１は、測定回路４０から指示されたパワーで励起光を生成する。この励起光の波長は、信号光の波長帯に対して約１００ｎｍ短い。合波器１２は、レーザ光源１１によって生成された励起光を伝送路光ファイバ１００に導く。このように、励起光生成器１０は、伝送路光ファイバ１００に励起光を供給する。これにより、伝送路光ファイバ１００は、光増幅媒体として作用する。なお、合波器１２は、伝送路光ファイバ１００の出力光（信号光およびＯＳＣ光）を出力ポートへ導く。すなわち、ラマン増幅器１は、伝送路光ファイバ１００において増幅された光信号を出力する。
【００１９】
信号検出回路２０は、分波器２１、ＯＳＣ受信機（ＯＳＣ＿Ｒｘ）２２、ＬＯＬ検出回路２３、ＬＯＳ検出回路２４を有する。分波器２１は、伝送路光ファイバ１００の出力光からＯＳＣ波長成分を抽出してＯＳＣ受信機２２に導く。ＯＳＣ受信機２２は、受光器を含み、分波器２１により抽出されたＯＳＣ波長成分を電気信号に変換する。
【００２０】
ＬＯＬ（Loss-of-Light）検出回路２３は、ＯＳＣ受信機２２により生成される電気信号に基づいて、ＯＳＣ波長成分の光パワーと予め決められているＬＯＬレベルとを比較する。ＯＳＣ波長成分の光パワーは、例えば、ＯＳＣ受信機２２により生成される電気信号を平均化することにより算出される。ＬＯＬレベルは、光が存在するか否かを判定するための閾値を表す。したがって、ＬＯＬレベルは、例えば、受光器の暗電流の大きさおよび信号検出回路２０の中の電気雑音の大きさに基づいて設定される。この場合、ＬＯＬ検出回路２３は、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＬレベルよりも低いときに、アラームを出力する。したがって、ＯＳＣ波長成分が暗電流または電気雑音に埋もれて検出されないときに、アラームが出力される。
【００２１】
ＬＯＳ（Loss-of-Signal）検出回路２４は、ＯＳＣ受信機２２により生成される電気信号に基づいて、伝送路光ファイバ１００の出力光がＯＳＣ信号を含んでいるか否かを判定する。たとえば、ＯＳＣ受信機２２の出力信号が、所定時間（例：１００μ秒）継続して「０」または「１」であったときは、ＬＯＳ検出回路２４は、伝送路光ファイバ１００の出力光がＯＳＣ信号を含んでいないことを表すアラームを出力する。一方、上述の所定時間内に「０」から「１」への変化または「１」から「０」への変化が検出されたときには、ＬＯＳ検出回路２４は、伝送路光ファイバ１００の出力光がＯＳＣ信号を含んでいると判定する。
【００２２】
パワー検出回路３０は、分波器３１および受光器３２を有する。分波器３１は、伝送路光ファイバ１００の出力光から信号帯域光を分岐して受光器３２に導く。なお、分波器３１は、光パワースプリッタであってもよい。受光器３２は、信号帯域光を電気信号に変換する。この電気信号は、伝送路光ファイバ１００から出力される信号帯域光のパワーを表す。
【００２３】
測定回路４０は、選択回路４１、ＬＤ制御回路４２、ＡＳＳ測定回路４３を有する。そして、測定回路４０は、励起光パワーと伝送路光ファイバ１００から出力される雑音のパワーとの関係を測定する。測定回路４０により測定される雑音は、この実施例では、ＡＳＳである。
【００２４】
選択回路４１は、ＬＯＳ検出回路２４の検出結果に従って、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係の測定における励起光パワーの掃引方向を選択する。このとき、選択回路４１は、ＬＯＳ検出回路２４の検出結果に従って、最小励起光パワーから最大励起光パワーに向かって励起光パワーを大きくしていくモード、または最大励起光パワーから最小励起光パワーに向かって励起光パワーを小さくしていくモードの一方を選択する。
【００２５】
ＬＤ制御回路４２は、励起光生成器１０に対して励起光パワーを指示する。測定回路４０が励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係の測定するときは、ＬＤ制御回路４２は、選択回路４１によって選択されたモードで励起光パワーを変化させるための指示を励起光生成器１０に与える。換言すれば、ＬＤ制御回路４２は、選択回路４１によって選択されたモードに従って、励起光生成器１０により生成される励起光のパワーを制御する。
【００２６】
ＡＳＳ測定回路４３は、ＬＤ制御回路４２により生成される励起光パワーの指示、およびパワー測定回路３０の出力信号に基づいて、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を測定する。そして、ＡＳＳ測定回路４３は、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係の測定結果をメモリに格納する。メモリは、例えば、測定回路４０の中に設けられている。
【００２７】
判定回路５０は、マスク回路５１およびシャットダウン回路５２を有する。そして、判定回路５０は、信号検出回路２０によるモニタ結果に基づいて、伝送路光ファイバ１００の状態を判定する。
【００２８】
マスク回路５１は、所定の条件が満たされたときに、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号を一時的にマスクする。所定の条件については、後で説明する。また、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号がマスクされる期間についても、後で説明する。
【００２９】
シャットダウン回路５２は、信号検出回路２０によるモニタ結果に基づいて、伝送路光ファイバ１００の状態を判定する。ただし、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号がマスク回路５１によってマスクされている期間は、シャットダウン回路５２は、伝送路光ファイバ１００の状態の判定を行わない。この場合、シャットダウン回路５２は、マスク回路５１によりマスク処理が終了したときに、伝送路光ファイバ１００の状態の判定を開始する。そして、シャットダウン回路５２は、伝送路光ファイバ１００が切断されていると判定したときは、励起光生成器１０から伝送路光ファイバ１００への励起光の供給をシャットダウンする。この場合、シャットダウン回路５２は、レーザ光源１１を消光させてもよい。
【００３０】
なお、測定回路４０および判定回路５０は、例えば、プロセッサがプログラムを実行することによって実現される。ただし、測定回路４０および判定回路５０は、ハードウェア回路で実現してもよい。或いは、測定回路４０および判定回路５０は、ソフトウェアおよびハードウェアの組合せで実現してもよい。
【００３１】
上記構成のラマン増幅器１は、ラマン増幅器１の立上げ工程において、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を測定する。そして、ラマン増幅器１は、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係に基づいて、増幅動作を制御することができる。
【００３２】
なお、ラマン増幅器１の立上げ工程は、伝送装置２００とラマン増幅器１との間に伝送路光ファイバ１００が敷設された後に行なわれる。また、立上げ工程は、光伝送システムが実際の運用を開始する前（すなわち、伝送装置２００からデータ信号が送信される前）に行なわれる。ただし、立上げ工程が行なわれるときは、伝送装置２００から伝送路光ファイバ１００を介してＯＳＣ信号が送信されるものとする。
【００３３】
＜実施形態のラマン増幅器の背景＞
光伝送システムの運用中は、ラマン増幅器１は、パワー検出回路３０により検出される光パワーに基づいて、励起光パワーを制御する。このとき、ラマン増幅器１は、例えば、ラマン利得を一定に保持するＡＧＣモード、または伝送路光ファイバ１００の出力光のパワーを一定に制御するＡＬＣモードで動作する。
【００３４】
パワー検出回路３０により検出される光パワーは、ＡＳＳパワーを含んでいる。このため、精度よくＡＧＣまたはＡＬＣを行なうためには、パワー検出回路３０により検出される光パワーからＡＳＳパワーが差し引かれていることが好ましい。
【００３５】
ラマン増幅においては、図２に示すように、ｄＢｍで表されるＡＳＳパワーは、ワットで表される励起光パワーに比例またはほぼ比例する。また、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係は、信号光の有無に依存しない。よって、ラマン増幅器１の立上げ工程において励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係が得られていれば、光伝送システムの運用中に、励起光パワーからＡＳＳパワーを算出することができる。したがって、パワー検出回路３０により検出される光パワーから、励起光パワーに基づいて算出されるＡＳＳパワーを差し引けば、純粋な信号光パワーが算出される。この結果、ラマン増幅器１は、精度のよいＡＧＣまたはＡＬＣで光信号を増幅できる。
【００３６】
なお、伝送路光ファイバ１００のタイプおよび材質等に基づいて励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を表す計算式を定義すれば、ラマン増幅器の立上げ工程におけるＡＳＳの測定は不要である。ただし、レーザ光源１１から伝送路光ファイバ１００の出力端（すなわち、励起光の入力端）までの損失（以下、装置内損失）は、ラマン増幅器１を搭載する装置ごとに異なる。例えば、レーザ光源１１から伝送路光ファイバ１００の出力端までの間に存在する光コネクタの個数が多い装置においては、励起光の装置内損失は大きい。すなわち、レーザ光源１１の出力パワーが同じであっても、装置内損失が異なれば、伝送路光ファイバ１００に入射される励起光のパワーは異なることとなる。ここで、ラマン増幅の利得は、伝送路光ファイバ１００に入射される励起光のパワーに強く依存する。したがって、レーザ光源１１の出力パワーが同じであっても、装置内損失が異なれば、ラマン利得は異なる。
【００３７】
例えば、図２において、励起光パワーは、レーザ光源１１の出力パワーであるものとする。また、特性Ａ〜Ｃは、伝送路光ファイバが互いに同じである場合において、互いに異なる装置内損失に対して得られた測定結果を表している。特性Ａは、装置内損失が小さいときの測定結果を表し、特性Ｃは、装置内損失が大きいときの測定結果を表している。特性Ｂの装置内損失は、特性Ａの装置内損失よりも大きく、特性Ｃの装置内損失よりも小さい。このように、生成される励起光のパワーが同じであっても、装置内損失が異なると、ＡＳＳパワーが異なることになる。したがって、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を得るためには、ラマン増幅器の立上げ工程でＡＳＳパワーを実際に測定することが好ましい。
【００３８】
励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を取得するための測定においては、信号光は伝送されないが、ＯＳＣ信号は伝送される。なお、ＯＳＣ信号は、光伝送システムを制御するための情報を運ぶので、ラマン増幅器１の立上げ工程においても伝送されることが好ましい。また、ＯＳＣ信号は、受光器３２には導かれないので、ＡＳＳパワーの測定には影響を与えない。
【００３９】
ただし、ＯＳＣ信号は、伝送路光ファイバ１００を介して伝送されるときに、ラマン増幅を受ける。このため、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を取得するための測定において励起光パワーが大き過ぎると、ＯＳＣ信号の光パワーがＯＳＣ受光機２２の最大定格またはOverloadレベルを超えてしまうおそれがある。したがって、ＡＳＳパワーは、最小パワーから励起光を徐々に大きくしていく手順で測定されることが好ましい。
【００４０】
なお、ＯＳＣ受光機２２における受信パワーが大き過ぎると、受信光信号を表す電気信号を増幅する増幅器の利得が飽和してしまい、波形歪みが生じる。そして、この波形歪みにより、再生された信号のビット誤り率が劣化する。Overloadレベルは、このような劣化が発生する光パワーを規定する。すなわち、ラマン増幅器の励起光は、ＯＳＣ信号の光パワーがOverloadレベルよりも低い領域で動作するように制御される。
【００４１】
励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を取得するための測定において、伝送路光ファイバ１００の状態を判定するために、ＯＳＣ信号が使用される。一例としては、ラマン増幅器は、ＯＳＣ波長成分についてＬＯＬおよびＬＯＳをモニタすることにより、伝送路光ファイバ１００が切断されているか否かを判定する。
【００４２】
図３は、励起光パワーとＯＳＣ波長成分の光パワーとの関係を示す。ＬＯＬレベルは、ＯＳＣ受信機２２においてＯＳＣ波長成分が存在するか否かを判定するための閾値であって、例えば、受光器の暗電流の大きさおよび信号検出回路２０の中の電気雑音の大きさに基づいて設定される。なお、「ＬＯＬが検出される」は、ＯＳＣ受信機２２の受光器により電気信号に変換されたＯＳＣ波長成分が、暗電流または電気雑音によって検出できない程度に、ＯＳＣ信号成分の光パワーが小さいことを意味する。
【００４３】
ＬＯＳレベルは、伝送路光ファイバ１００の出力光がＯＳＣ信号を含んでいるときに、そのＯＳＣ信号を検出可能な最小の光パワーを表す。すなわち、伝送路光ファイバ１００の出力光がＯＳＣ信号を含んでいるときに、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも大きければ、信号検出回路２０はＯＳＣ信号を検出できる。一方、伝送路光ファイバ１００の出力光がＯＳＣ信号を含んでいても、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも小さければ、信号検出回路２０はＯＳＣ信号を検出できない。
【００４４】
このように、ＬＯＬレベルは、受信光の有無を判定するための閾値である。これに対して、ＬＯＳレベルは、受信光の中に信号が含まれているか否かが判定可能となる光パワーを表す。したがって、ＬＯＳレベルは、ＬＯＬレベルよりも高い。さらに、Overloadレベルは、ＬＯＳレベルよりも高い。
【００４５】
図３に示す例では、励起光パワーがゼロであるときに、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＬレベルよりも高い。ここで、伝送路光ファイバ１００に励起光が供給されていないときは、ラマン増幅は発生しない。すなわち、伝送路光ファイバ１００に励起光が供給されていないときは、ＡＳＳも実質的にゼロであり、ＯＳＣ受信機２２において検出されるＯＳＣ波長成分の光パワーは、伝送装置２００から送信されたＯＳＣ信号に起因する。したがって、励起光なしでＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＬレベルよりも高いとき、伝送装置２００から送信されたＯＳＣ信号がラマン増幅器１のＯＳＣ受信機２２に到達していると考えられる。この場合、伝送装置２００からラマン増幅器１まで光ファイバが正常に接続されていると判定される。
【００４６】
この後、励起光パワーを徐々に大きくしながらＡＳＳパワーを測定することにより、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係が得られる。この測定手順においては、図３に示すように、ＯＳＣ波長成分の光パワーも大きくなっていく。
【００４７】
励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を取得する際には、上述したように、例えば、最小パワーから励起光を徐々に大きくしていく測定が行なわれる。ここで、レーザ光源１１のパワーが低すぎると、レーザの発振が不安定になることがある。よって、上記測定の最小励起光パワーは、レーザ光源１１の発振が不安定にならない範囲で決定される。
【００４８】
図４は、レーザ光源１１の立上り特性を示す。特性Ｄは、オフ状態のレーザ光源１１に対して、６０ｍＷの励起光を出力する旨の指示が与えられたときの、励起光パワーの変化を示す。特性Ｅは、オフ状態のレーザ光源１１に対して、１２０ｍＷの励起光を出力する旨の指示が与えられたときの、励起光パワーの変化を示す。このように、レーザ光源１１の駆動条件（例えば、駆動電流）が変化したときから、その出力パワー（すなわち、励起光パワー）が安定するまでには、ある程度の時間を要する。ここで、ラマン増幅においては、ＷＤＭ信号の波長数が変化したときに、励起光パワーが一定であっても、ラマン利得はほぼ一定である。このため、ラマン増幅器においては、高速応答の要求が少ないので、制御回路および駆動回路の構成が簡単であり、また、安価なレーザ素子が使用されることが多い。したがって、レーザ光源１１の駆動条件が変化したときから、励起光パワーが安定するまでの時間は、ＥＤＦＡ等と比較して長くなることが多い。以下の説明では、レーザ光源１１の駆動条件が変化したときから、励起光パワーが安定するまでの時間（ＬＤパワー安定化時間）は、１秒間であるものとする。
【００４９】
測定回路４０は、上述したように、励起光パワーを変えながら、ＡＳＳパワーを測定する。このとき、測定回路４０は、各測定点において（すなわち、各励起光パワー値に対して）、励起光パワーが安定した後にＡＳＳパワーを測定する。すなわち、各測定点の測定時間は、１秒以上かかることになる。
【００５０】
図５（ａ）は、最初の測定点におけるＯＳＣ波長成分の光パワーの変化を示す。ここでは、オフ状態のレーザ光源１１に対して、目標パワーの励起光を出力する旨の指示が与えられるものとする。なお、最初の測定点においては、目標パワーは、最小励起光パワーに相当する。
【００５１】
レーザ光源１１に対して上述の指示が与えられると、励起光パワーは、図４に示すように、徐々に増加してゆく。そして、レーザ光源１１に対して上述の指示が与えられたときから約１秒後に、励起光パワーは目標パワーに達して安定する。この場合、ＯＳＣ波長成分は、伝送路光ファイバ１００において励起光によって増幅される。ただし、励起光パワーは、上述のように、徐々に増加してゆく。したがって、ＯＳＣ波長成分の光パワーも、図５（ａ）に示すように、徐々に増加していくことになる。なお、図５（ａ）に示す例では、励起光パワーが目標パワーに達しても、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＳレベルよりも低い。このような状況は、伝送装置２００からラマン増幅器１までの伝送路ファイバ１００の損失が大きいときに生じる。
【００５２】
図５（ｂ）は、測定の途中で伝送路光ファイバ１００が切断されたときのＯＳＣ波長成分の光パワーの変化を示す。励起光パワーの制御は、図５（ａ）および図５（ｂ）において互いに同じである。
【００５３】
目標パワーの励起光を出力する旨の指示がレーザ光源１１に与えられると、励起光パワーは徐々に増加してゆき、ＯＳＣ波長成分の光パワーも徐々に増加してゆく。ここで、時刻Ｔ１において伝送路光ファイバ１００が切断されたものとする。そうすると、伝送装置２００から送信されるＯＳＣ信号がラマン増幅器１に到達しなくなるので、ＯＳＣ波長成分の光パワーは急激に低下する。
【００５４】
しかし、ラマン増幅器１から遠く離れた地点で伝送路光ファイバ１００が切断されたときは、伝送路光ファイバ１００に励起光が供給され続けるので、伝送路光ファイバ１００は光増幅媒体として作用し続ける。ここで、伝送路光ファイバ１００において発生するＡＳＳは、ＯＳＣ波長成分にも存在する。すなわち、伝送路光ファイバ１００が切断された後も、ＯＳＣ波長成分のＡＳＳは発生する。このため、図５（ｂ）に示す例では、伝送路光ファイバ１００が切断されても、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＬレベルよりも高いままである。
【００５５】
さらに、時刻Ｔ１以降、励起光パワーが増加していくと、ＡＳＳに起因するＯＳＣ波長成分の光パワーも増加してゆく。ただし、励起光パワーが目標パワーに達しても、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＳレベルよりも低いままである。
【００５６】
ここで、ＯＳＣ信号を利用して伝送路光ファイバ１００の状態を判定する方法について検討する。図５（ｂ）に示す例では、時刻Ｔ１において伝送路光ファイバ１００が切断されても、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＬレベルよりも高いままである。したがって、この場合は、ＬＯＬをモニタしても、伝送路光ファイバ１００の切断を検出することはできない。また、励起光パワーが目標パワー（ここでは、最小励起光パワー）に制御されるとき、図５（ａ）または図５（ｂ）に示す例では、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＳレベルよりも低いままである。したがって、この場合は、ＬＯＳをモニタしても、伝送路光ファイバ１００の切断を検出することはできない。
【００５７】
このように、励起光が無いときのＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルより低く、且つ、励起光パワーとＡＳＳパワーの関係を取得するための測定が最小励起光パワーから開始されるときは、ＯＳＣを利用して伝送路光ファイバ１００の切断を検出できないことがある。この場合、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、最初の測定が行なわれている期間（すなわち、励起光パワーが「最小パワー」に制御されてＡＳＳパワーが測定される期間）は、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できない。ここで、１つの励起光パワー値に対する測定時間は、励起光パワーが安定するまでの時間よりも長くなる。したがって、この場合、少なくとも１秒間は、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できないことになる。
【００５８】
＜実施形態のラマン増幅器の動作＞
実施形態のラマン増幅器１は、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できない期間を短くするための機能を有する。この機能は、図１に示す選択回路４１およびマスク回路５１を利用して実現される。
【００５９】
選択回路４１は、ＬＯＳ検出回路２４の検出結果に従って、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を得るための測定における励起光パワーの掃引方向を選択する。具体的には、伝送路光ファイバ１００に励起光が供給されていない状態でＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベル以上であったときは、選択回路４１は、最小励起光パワーから最大励起光パワーに向かって励起光パワーを大きくしていく第１の測定モードを選択する。一方、伝送路光ファイバ１００に励起光が供給されていない状態でＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低いときは、選択回路４１は、最大励起光パワーから最小励起光パワーに向かって励起光パワーを小さくしていく第２の測定モードを選択する。
【００６０】
図６（ａ）は、第１の測定モードが選択されたときの励起光パワーを示す。第１の測定モードにおいては、測定回路４０は、最初に、励起光パワーを「最小励起光パワー」に制御した状態でＡＳＳパワーを測定する。続いて、測定回路４０は、励起光パワーを「最小励起光パワー＋ΔＰ」に制御した状態でＡＳＳパワーを測定する。以下、同様に、測定回路４０は、励起光パワーをΔＰずつ大きくしながら、それぞれ対応するＡＳＳパワーを測定する。最後に、測定回路４０は、励起光パワーを「最大励起光パワー」に制御した状態でＡＳＳパワーを測定する。そして、測定回路４０は、励起光パワーに対応づけて、測定により得られたＡＳＳパワーの値をメモリに格納する。
【００６１】
図６（ｂ）は、第２の測定モードが選択されたときの励起光パワーを示す。第２の測定モードにおいては、測定回路４０は、最初に、励起光パワーを「最大励起光パワー」に制御した状態でＡＳＳパワーを測定する。続いて、測定回路４０は、励起光パワーを「最大励起光パワー−ΔＰ」に制御した状態でＡＳＳパワーを測定する。以下、同様に、測定回路４０は、励起光パワーをΔＰずつ小さくしながら、それぞれ対応するＡＳＳパワーを測定する。最後に、測定回路４０は、励起光パワーを「最小励起光パワー」に制御した状態でＡＳＳパワーを測定する。そして、測定回路４０は、励起光パワーに対応づけて、測定により得られたＡＳＳパワーの値をメモリに格納する。
【００６２】
マスク回路５１は、所定の条件が満たされたときに、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号を一時的にマスクする。以下、所定の条件およびＬＯＳ検出回路２４の出力信号がマスクされる期間について説明する。
【００６３】
図７は、測定開始時の励起光パワーおよびＯＳＣ波長成分の光パワーの変化を示す。ここでは、測定開始時に、オフ状態のレーザ光源１１に対して、最大励起光パワーを出力する旨の指示が与えられている。
【００６４】
上述の指示に従ってレーザ光源１１の駆動が開始されると、励起光パワーは徐々に上昇してゆく。そして、この実施例では、上述の指示が与えられたときから約１秒後に励起光パワーが安定している。
【００６５】
励起光パワーが上昇すると、ＯＳＣ波長成分の光パワーも上昇する。ここで、図７に示す例では、励起光パワーがゼロであるときに、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＬレベルであるものとする。そして、励起光パワーが上昇し始めたときから３００ｍ秒が経過した時点で、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルを超えている。
【００６６】
このように、レーザ光源１１の駆動の開始に応じて、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＬレベルからＬＯＳレベルまで上昇するために要する時間は３００ｍ秒である。この場合は、励起光が無いときのＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＬレベルよりも高ければ、レーザ光源１１の駆動が開始されたときから３００ｍ秒が経過した時点では、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＳレベルを超えているはずである。なお、以下の説明では、図７においてＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＬレベルからＬＯＳレベルへ増加するための時間（ここでは、３００ｍ秒）を「ＬＯＳ到達時間」と呼ぶことがある。
【００６７】
マスク回路５１は、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号を一時的にマスクする。このマスク時間は、上述のＬＯＳ到達時間以上に設定される。一例としては、マスク回路５１は、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号をＬＯＳ到達時間だけマスクする。
【００６８】
図８は、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を測定する方法を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、測定回路４０および判定回路５０によって実行される。また、この測定方法は、伝送路光ファイバ１００の状態を判定する工程を含む。
【００６９】
なお、図８に示すフローチャートの処理は、伝送路光ファイバ１００を介してデータ信号が伝送される前に実行される。ただし、伝送装置２００は、継続的に、ＯＳＣ信号を送信しているものとする。また、このフローチャートの測定が開始される時点では、レーザ光源１１はシャットダウンされており、励起光は生成されていない。
【００７０】
Ｓ１において、判定回路５０は、ＬＯＬ検出回路２３によってＬＯＬが検出されているか否かを判定する。ここで、ＬＯＬ検出回路２３は、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＬレベルよりも低いときに、ＬＯＬを検出する。そして、ＬＯＬが検出されたときは、判定回路５０は、伝送装置２００とラマン増幅器１との間で伝送路光ファイバ１００が切断されていると判定する。この場合、シャットダウン回路５２は、レーザ光源１１のシャットダウンを継続する。
【００７１】
ＬＯＬが検出されないときは（Ｓ１：Ｎｏ）、判定回路５０は、伝送装置２００とラマン増幅器１との間で伝送路光ファイバ１００が接続されていると判定する。この場合は、測定方法の処理はＳ２へ進む。
【００７２】
Ｓ２において、判定回路５０は、ＬＯＳ検出回路２４によってＬＯＳが検出されているか否かを判定する。ここで、ＬＯＳ検出回路２４は、ＯＳＣ波長成分のレベルが、所定時間（例えば、１００μ秒）継続して「０」または「１」であったときに、ＬＯＳを検出する。そして、ＬＯＳが検出されなかったときは、測定方法の処理はＳ３へ進む。一方、ＬＯＳが検出されたときは、測定方法の処理はＳ４へ進む。
【００７３】
Ｓ３において、選択回路４１は、第１の測定モードを選択する。この場合、ＬＤ制御回路４２は、図６（ａ）に示すように、励起光パワーを「最小励起光パワー」に設定する指示をレーザ光源１１に与える。
【００７４】
Ｓ４において、選択回路４１は、第２の測定モードを選択する。この場合、ＬＤ制御回路４２は、図６（ｂ）に示すように、励起光パワーを「最大励起光パワー」に設定する指示をレーザ光源１１に与える。また、Ｓ５において、マスク回路５１は、ＬＤ制御回路４２がＳ４の指示をレーザ光源１１に与えたときから、予め指定されたマスク時間が経過するまで、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号をマスクする。したがって、このマスク期間においては、シャットダウン回路５２は、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号を受信しない。
【００７５】
Ｓ６において、シャットダウン回路５２は、ＬＯＳ検出回路２４によってＬＯＳが検出されているか否かを判定する。ＬＯＳが検出されていなければ、測定方法の処理はＳ７へ進む。一方、ＬＯＳが検出されたときは、測定方法の処理はＳ１０へ進む。
【００７６】
Ｓ７において、ＡＳＳ測定回路４３は、Ｓ３、Ｓ４、またはＳ９において新たな励起光パワーが設定されたときから所定時間が経過するのを待つ。この所定時間は、励起光パワーが安定するまでに要する時間に相当する。Ｓ８において、ＡＳＳ測定回路４３は、ＡＳＳパワーを測定する。ＡＳＳパワーは、受光器３２の出力信号を読み込むことにより得られる。Ｓ９において、ＬＤ制御回路４２は、励起光パワーを次の測定点に設定する指示をレーザ光源１１に与える。なお、第１の測定モードにおいては、励起光パワーをΔＰだけ大きくする指示がレーザ光源１１に与えられる。また、第２の測定モードにおいては、励起光パワーをΔＰだけ小さくする指示がレーザ光源１１に与えられる。
【００７７】
このように、ラマン増幅器１は、Ｓ６〜Ｓ９の処理を繰り返し実行する。これにより、最小励起光パワーと最大励起光パワーとの間の複数の測定点において、それぞれＡＳＳパワーが測定される。なお、図示していないが、すべての励起光パワー値に対するＡＳＳパワーの測定が終了すると、このフローチャートの処理は終了する。
【００７８】
Ｓ６においてＬＯＳが検出されたときは、Ｓ１０において、シャットダウン回路５２はレーザ光源１１をシャットダウンする。この処理により、励起光は生成されなくなる。この後、Ｓ１１において、判定回路５０は、ＬＯＬが検出されているか否かを判定する。そして、ＬＯＬが検出されているときは、測定方法の処理はＳ１に戻る。一方、ＬＯＬが検出されていなければ、測定方法の処理は終了する。
【００７９】
次に、上述のフローチャートを参照しながら、伝送路光ファイバ１００の状態の判定について説明する。
Ｓ２においてＬＯＳが検出されない状態は、励起光なしでＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも高いことを表す。また、Ｓ２においてＬＯＳが検出されないときは、図６（ａ）に示す第１の測定モードが選択されるので、励起光パワーは最小励起光パワーから最大励起光パワーに向かって大きくなっていく。そうすると、ＡＳＳ測定において、励起光パワーの上昇に伴って、ＯＳＣ波長成分の光パワーも大きくなっていく。したがって、伝送路光ファイバ１００が正常な状態であれば、ＡＳＳ測定が行なわれている期間、ＯＳＣ波長成分の光パワーは常にＬＯＳレベルよりも高いはずである。換言すれば、ＡＳＳ測定が行なわれている期間に、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低くなると、伝送路光ファイバ１００が切断されたと判定される。
【００８０】
したがって、シャットダウン回路５２は、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号をモニタすることにより、伝送路光ファイバ１００の状態を判定できる。すなわち、伝送路光ファイバ１００の状態の判定において、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号が使用される。
【００８１】
これに対して、ＬＯＳが検出される状態は、励起光なしではＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低いことを表す。したがって、Ｓ２においてＬＯＳが検出されたときは、図６（ｂ）に示す第２の測定モードが選択される。この場合、ＡＳＳパワーの測定における励起光パワーの初期値として「最大励起光パワー」が設定される。このため、ＯＳＣ波長成分の光パワーは、急激に上昇し、図７に示すようにＬＯＳレベルよりも高くなる。
【００８２】
この後、第２の測定モードでは、励起光パワーは最大励起光パワーから最小励起光パワーに向かって小さくなっていく。ここで、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号を利用して伝送路光ファイバ１００の状態を判定する方法は、第１の測定モードおよび第２の測定モードにおいて同じである。
【００８３】
ただし、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号を利用して伝送路光ファイバ１００の状態を判定する方法は、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも高いときに実行可能である。ところが、第２の測定モードが選択されたときは、最初の測定において励起光パワーがゼロから最大励起光パワーまで増加してゆく過渡期において、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低い期間が存在する。例えば、図７に示す例では、励起光を生成する旨の指示がＬＤ制御回路４２からレーザ光源１１に与えられたときから３００ｍ秒間は、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低くなっている。そして、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低い期間は、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号を利用して伝送路光ファイバ１００の状態を判定することは出来ない。
【００８４】
そこで、実施形態のラマン増幅器１においては、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも高くなることが見込まれるまでの期間、マスク回路５１がＬＯＳ検出回路２４の出力信号をマスクする。そして、シャットダウン回路５２は、この期間は、伝送路光ファイバ１００の状態を判定しない（或いは、レーザ光源１１をシャットダウンする動作を行わない）。
【００８５】
上記マスク期間が終了した後は、ＯＳＣ波長成分の光パワーはＬＯＳレベルよりも高くなっている。したがって、以降、シャットダウン回路５２は、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号に基づいて伝送路光ファイバ１００の状態を判定できる。例えば、図７において、時刻Ｔ２において伝送路光ファイバ１００が切断されたものとする。この場合、ＯＳＣ波長成分の光パワーは、破線で示すように、ＬＯＳレベルよりも低くなる。そうすると、ＬＯＳ検出回路２４は、ＯＳＣ波長成分のレベル変化（「０」と「１」との間の変化）を検出できなくなるので、ＯＳＣ波長成分がＯＳＣ信号を含んでいないことを表すアラーム信号を出力する。したがって、シャットダウン回路５２は、ＬＯＳ検出回路２４の出力信号をモニタすることにより、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できる。
【００８６】
このように、実施形態のラマン増幅器１においては、マスク回路５１がＬＯＳ検出回路２４の出力信号をマスクしている期間は、伝送路光ファイバ１００の状態を判定することはできない。この期間は、図７に示す例では、３００ｍ秒程度に設定される。
【００８７】
これに対して、選択回路４１およびマスク回路５１を有していないラマン増幅器においては、図５を参照しながら説明したように、励起光パワーが安定するまでの時間（ＬＤパワー安定化時間）よりも長い期間、伝送路光ファイバ１００の状態を判定できないことがある。図５に示す例では、少なくとも１秒間は、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できないこととなる。
【００８８】
したがって、実施形態のラマン増幅器１によれば、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できない期間が短くなる。
また、励起光なしでＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低い場合に、ＡＳＳ測定が最小励起光パワーから開始され構成では、最初の測定においてＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルに到達しないことがある。この場合、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できない期間が長くなってしまう。これに対して、実施形態のラマン増幅器１においては、励起光なしでＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低い場合は、ＡＳＳ測定は、最大励起光パワーから開始される。このため、ＯＳＣ波長成分の光パワーは、短時間に、ＬＯＳレベルよりも高くなる。この結果、実施形態のラマン増幅器１によれば、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できない期間が短くなる。
【００８９】
図９は、ラマン増幅器１の動作例を示す。この例では、励起光が無い状態で、ＯＳＣ波長成分の光パワーは、ＬＯＬレベルよりも高く、ＬＯＳレベルよりも低い。したがって、図８のＳ４において第２の測定モードが選択される。
【００９０】
第２の測定モードにおいては、最初の測定において、励起光パワーは最大励起光パワーに設定される。そして、励起光パワーが安定した後、ＡＳＳ測定回路４３はＡＳＳパワーを測定する。このとき、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも高い。
【００９１】
以降、測定回路４０は、励起光パワーをΔＰずつ低くしながら、測定２、測定３、測定４を行なう。測定４が終了した時点でも、未だ、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも高い。
【００９２】
この後、励起光パワーをさらにΔＰ低下させたときに、ＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＳレベルよりも低くなっている。この場合、ＬＯＳ検出回路２４は、ＯＳＣ信号を検出できなくなるので、アラームを出力する。そうすると、シャットダウン回路５２は、Ｓ１０において励起光をシャットダウンする。このとき、シャットダウン回路５２は、たとえば、所定時間（例えば、３００ｍ秒）継続してアラームが出力されたときに、励起光をシャットダウンしてもよい。
【００９３】
なお、ＬＯＳが検出された理由が、伝送路光ファイバ１００の切断に起因するのか否かは、Ｓ１１で判定される。すなわち、Ｓ１０において励起光がシャットダウンされた後にＳ１１でＬＯＬが検出されたときは、判定回路５０は、伝送路光ファイバ１００が切断されていると判定する。この場合、伝送路光ファイバ１００を修復した後に、測定回路４０はＡＳＳパワーを測定する。一方、Ｓ１０において励起光がシャットダウンされた後にＳ１１でＬＯＬが検出されないときは、判定回路５０は、伝送路光ファイバ１００が正常であると判定する。このような状況は、伝送装置２００とラマン増幅器１との間の距離が長い場合に発生し得る。ただし、ＯＳＣ信号を検出できないような低い利得で光伝送システムが運用されることはないので、Ｓ６の後に更に低い励起光パワーに対してＡＳＳを測定しなくても問題はない。
【００９４】
＜実施例１＞
以下、具体的な数値の例を示す。信号光は、Ｌバンド帯である。ＷＤＭの波長容量は、８０である。伝送路光ファイバは、分散シフトファイバである。励起光生成器１０は、異なる４つの波長の励起光を生成する。各励起光は、１４８０ｎｍ付近に配置される。各励起光の最小パワーは６５ｍＷ、最大パワーは１２５ｍＷである。４つの励起光パワーが互いに同じになるようにレーザが駆動される。
【００９５】
伝送装置２００において、ＯＳＣ信号の送信パワーは、０ｄＢｍである。ＯＳＣ信号の伝送レートは、１５５Ｍｂｐｓである。ＯＳＣを伝送するためのＯＳＣ波長は、１５３０±１０ｎｍである。
【００９６】
分波器２１は、１５２０〜１５４０ｎｍの波長の光をＯＳＣ受信機２２に導く。ＯＳＣ受信機２２において、overloadレベルは−７ｄＢｍ、ＬＯＳレベルは−３１ｄＢｍ、ＬＯＬレベルは−３６ｄＢｍである。したがって、ＯＳＣ帯域のスパンロスが３１〜３６ｄＢであるときに、励起光なしでＯＳＣ波長成分の光パワーがＬＯＬレベルとＬＯＳレベルとの間の値となる。すなわち、光伝送システムは、伝送装置２００とラマン増幅器１との間のＯＳＣ帯域のスパンロスが３１〜３６ｄＢとなるように、設計される。
【００９７】
励起光パワーが１２５ｍＷであるとき、ＯＳＣ帯域のラマン利得は１３ｄＢである。ここで、ＯＳＣ帯域のスパンロスは３１ｄＢ以上である。したがって、ＯＳＣの受信レベルは、overloadレベルを超えることはない。
【００９８】
また、励起光パワーが６５ｍＷであるとき、ＯＳＣ帯域のラマン利得は４ｄＢである。ここで、ＯＳＣ帯域のスパンロスは３６ｄＢであったものとする。そうすると、ＯＳＣの受信レベルは、−３２ｄＢｍであり、ＬＯＳレベルよりも低い。このとき、ＯＳＣ受信機２２に導かれるＡＳＳ（すなわち、１５２０〜１５４０ｎｍの波長帯のＡＳＳ）のパワーがＬＯＬレベル（すなわち、−３６ｄＢｍ）よりも高いものとする。この場合、例えば、伝送装置２００の送信端で伝送路光ファイバ１００が切断されたとしても、ＬＯＬが検出されることはない。
【００９９】
上述のケースでは、励起光パワーとＡＳＳパワーとの関係を得るための測定において、最小励起光パワーから測定が開始されると、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できない期間が１秒以上発生することになる。実施形態のラマン増幅器１によれば、伝送路光ファイバ１００の切断を検出できない期間を短くできる。
【０１００】
＜実施例２＞
図１に示す構成では、ＬＯＳを利用して伝送路光ファイバ１００の状態が判定される。ただし、本発明は、この構成に限定されるものではない。すなわち、判定回路５０は、例えば、ＬＯＳの代わりにＬＯＦ（Loss-of Frame）を利用して伝送路光ファイバ１００の状態を判定してもよい。
【０１０１】
この場合、信号検出回路２０は、ＯＳＣ光からフレームを再生するフレーム再生回路を有する。そして、所定時間（例えば、３ｍ秒間）フレーム同期が確立しないときは、信号検出回路２０は、アラーム信号を出力する。
【０１０２】
他の構成は、実質的に、図１に示す構成と同じである。すなわち、励起光が供給されていないときに、ＬＯＦが検出されなければ、選択回路４１は、第１の測定モードを選択する。一方、励起光が供給されていないときに、ＬＯＦが検出されると、選択回路４１は、第２の測定モードを選択する。また、マスク回路５１は、所定時間、ＬＯＦを表す信号をマスクする。
【符号の説明】
【０１０３】
１  ラマン増幅器
１０  励起光生成器
１１  レーザ光源
２０  信号検出回路
２４  ＬＯＳ検出回路
３０  パワー検出回路
４０  測定回路
４１  選択回路
５０  判定回路
５１  マスク回路
５２  シャットダウン回路
１００  伝送路光ファイバ
２００  伝送装置
【図１】
2014106495.tif 000003
【図２】
2014106495.tif 000004
【図３】
2014106495.tif 000005
【図４】
2014106495.tif 000006
【図５】
2014106495.tif 000007
【図６】
2014106495.tif 000008
【図７】
2014106495.tif 000009
【図８】
2014106495.tif 000010
【図９】
2014106495.tif 000011