(57)【要約】【課題】  従来の高価な部品を使用せずに安価な部品の追加により、波長多重信号光に含まれる各波長の光レベルを一定にするとともに、波長多重信号光すべてを伝送用に用いることにより波長使用効率のよい波長多重光伝送システムを得る。【解決手段】  ＡＧＣ制御された光増幅器５ａより出力された波長多重信号光を光カプラ１３を用いて分岐して、光／電気変換部１４にて電気信号に変換し、この電気信号からトーンレベル検波回路１５でトーン信号の振幅レベルを検出し、平均光レベル検波回路１６で光信号の平均信号電力を検出し、それぞれの成分より変調度一定演算部１７で変調度を計算し、目的の変調度との差分をトーンレベル調整部１８に入力して、トーン信号発生器１９からのトーン信号振幅を制御して、励起ＬＤ駆動部２０ａに加算することにより、波長多重信号光の特定波長の専用送信器を使用しないトーン信号送出手段が得られる。【選択図】        図１
2006060764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長の信号光が波長多重された波長多重信号光のレベルを制御する基準信号を波長多重信号光に重畳する基準信号重畳部と、
前記基準信号重畳部からの波長多重信号光をモニタし、多重化された信号光数に応じて前記基準信号の変調度が定められるようにフィードバック情報を出力する解析部と、
前記解析部からのフィードバック情報に基づき前記基準信号を生成する基準信号生成部と
を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
前記光通信装置は、更に、
前記基準信号重畳部により基準信号が重畳された後の波長多重信号光を入力する信号光入力部を有し、
前記解析部は、
前記信号光入力部により入力された波長多重信号に重畳されている基準信号の変調度を算出し、算出した変調度と所定の変調度との差分をフィードバック情報として算出することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項３】
前記基準信号重畳部は、
前記基準信号生成部により生成された基準信号に基づいて波長多重信号光の増幅を行って基準信号を波長多重信号光のそれぞれの信号光に重畳し、
前記光通信装置は、更に、
前記基準信号重畳部における波長多重信号光の増幅に用いられる励起光を発する励起光源と、
前記基準信号生成部から基準信号を入力し、基準信号が重畳された駆動信号を生成し、基準信号が重畳された駆動信号を前記励起光源に出力して前記励起光源を駆動させる励起光源駆動部とを有し、
前記励起光源は、
前記励起光源駆動部から、基準信号が重畳された駆動信号を入力し、基準信号が重畳された駆動信号に基づき基準信号が重畳された励起光を発し、
前記基準信号重畳部は、
基準信号が重畳された励起光を用いて波長多重信号光の増幅を行って基準信号を波長多重信号光のそれぞれの信号光に重畳することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項４】
複数の波長の信号光が波長多重された波長多重信号光のレベルを制御するための基準信号が重畳された波長多重信号光を入力する信号光入力部と、
入力した波長多重信号光の信号光数を増加または減少するＡｄｄ／Ｄｒｏｐ部と、
前記Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部により波長多重信号光の信号光数を変更する場合に、入力した波長多重信号光に含まれる前記基準信号の逆位相信号により前記基準信号を終端する基準信号終端部と、
前記Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部により多重化数を変更された波長多重信号光に新たな基準信号を重畳する基準信号重畳部と、
前記基準信号重畳部からの波長多重信号光をモニタし、変更後の信号光数に応じて前記新たな基準信号の変調度が定められるようにフィードバック情報を出力する解析部と、
前記解析部からのフィードバック情報に基づき前記新たな基準信号を生成する基準信号生成部と
を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項５】
複数の波長の信号光を多重化した波長多重信号光のレベルを制御するために多重化する信号光数に応じて定められる基準信号を重畳して送信する第１光通信装置と、
光伝送路を介して受信した前記第１光通信装置からの波長多重信号光に含まれる前記基準信号を用いて受信した波長多重信号光のレベルを制御する第２光通信装置とを備え、
前記第１光通信装置は複数の波長の信号光を出力する光送信部と、
前記光送信部からの複数の波長の信号光を多重化して波長多重信号光を出力する多重化部と、
前記多重化部からの波長多重信号光に前記基準信号を重畳する基準信号重畳部と、
前記基準信号重畳部からの波長多重信号光をモニタし、多重化する信号光数に応じて前記基準信号の変調度が定められるようにフィードバック情報を出力する解析部と、
前記解析部からのフィードバック情報に基づき前記基準信号を生成する基準信号生成部とを有し、
第２光通信装置は受信した波長多重信号光から前記基準信号のレベルを検出するレベル検出部と、
前記レベル検出部の検出結果に基づき波長多重信号光のレベルを制御するレベル制御部と
を有することを特徴とする光通信システム。
【請求項６】
第２光通信装置は受信した波長多重信号光の信号光数を増加または減少するＡｄｄ／Ｄｒｏｐ部と、
前記Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部により多重化する信号光数を変更する場合に、受信した波長多重信号光に含まれる基準信号の逆位相信号により前記基準信号を終端する基準信号終端部と、
前記Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部により多重化数を変更された波長多重信号光に第２基準信号を重畳する第２基準信号重畳部と、
前記第２基準信号重畳部からの波長多重信号光をモニタし、変更後の信号光数に応じて前記第２基準信号の変調度が定められるようにフィードバック情報を出力する第２解析部と、
前記第２解析部からのフィードバック情報に基づき前記第２基準信号を生成する第２基準信号生成部と
を有することを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数波長の光信号を多重化して伝送する波長多重光伝送システムの伝送方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の波長多重光伝送システムの光増幅装置では、光出力レベルを制御するための特定の信号であるトーン信号を、複数の光キャリアのうちの１波長もしくは複数の波長の光キャリアに重畳していた。このため、トーン信号を送出するトーン信号送出部では、トーン信号を特定波長信号光で送出するための専用光送信器が配置されていた。また、トーン信号送出部から送信されたトーン信号を抽出するＡＬＣ（自動レベル制御）制御部では、トーン信号が含まれる特定波長信号光を光フィルタにより抽出して光出力レベル制御を行う構成となっていた（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−３４５５０１号公報（図１など）
【特許文献２】特開２０００−２０１１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の波長多重光伝送システムでは、伝送する信号を変調する複数の光キャリアのうち、１波長もしくは複数の波長を使用して、その光キャリアにトーン信号を重畳する。このため、光伝送システムの起点となる局もしくは各局にトーン信号を送出する専用の送信器と出力レベルを調整する光減衰器とを搭載しなければならなかった。また、各局に、特定の波長に重畳されたトーン信号を抽出するための専用の光フィルタを搭載しなければならなかった。
【０００４】
このように、従来の波長多重光伝送システムでは、トーン信号送出部及びＡＬＣ制御部の構成が複雑となり、このため、製造工程が複雑になるという問題があった。また、トーン信号送出部及びＡＬＣ制御部の構成が複雑であることから、信頼性を確保することが困難であるという問題があった。また、部品点数が増えることで、コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
また、従来の波長多重光伝送システムでは、波長多重光の１波長もしくは複数の波長をトーン信号専用に割り当てる必要がある。このため、トーン信号用の波長には伝送する信号を変調できないため、システムの伝送効率を低下させるという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、トーン信号を専用の光キャリアを使わずに伝送するとともに、各局での自動レベル制御を可能とし、波長多重光伝送システムの構成を簡素化することを目的とする。さらにトーン専用光を伝送信号用に割り当てる必要を無くすことにより、伝送効率を上げることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光通信装置は、
複数の波長の信号光が波長多重された波長多重信号光のレベルを制御する基準信号を波長多重信号光に重畳する基準信号重畳部と、
前記基準信号重畳部からの波長多重信号光をモニタし、多重化された信号光数に応じて前記基準信号の変調度が定められるようにフィードバック情報を出力する解析部と、
前記解析部からのフィードバック情報に基づき前記基準信号を生成する基準信号生成部と
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、基準信号に専用波長を割り当てて伝送する必要がないため、基準信号送信のための専用の送信器及び基準信号の抽出のための専用の光フィルタを必要とせず、構成の簡素化を図ることができ、さらに、基準信号を伝送信号に重畳して伝送するので、伝送帯域を効率よく使用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係る波長多重光伝送システムの構成を示す図である。図１では、作図上の便宜のため、波長多重伝送端局１及び中継局２が１機ずつ描かれているが、本実施の形態に係る波長多重光伝送システムは、波長多重伝送端局１を両端に配置し、複数の中継局２でつないだポイントトゥポイント形態のシステム構成を有する。波長多重伝送端局１は、光通信装置の例である。また、光多重伝送端局１は、第１光通信装置の例であり、中継局は第２光通信装置の例である。
【００１０】
波長多重伝送端局１の構成を説明する。
【００１１】
送信器３は、複数の波長（λ１〜λｎ）の信号光を送信する。送信器３は光送信部の例である。
【００１２】
波長多重部４は、送信器３からの複数の波長の信号光を波長多重する。光多重部４は、多重化部の例である。
【００１３】
光増幅器５ａは、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御された光増幅器であり、波長多重部４で波長多重された波長多重光の光強度を必要とされる出力レベルまで増幅するように構成されている。光増幅器５ａは、図２に示すように、例えば、希土類ドープ光ファイバ５１及び励起光源である励起ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）５２より構成されている。希土類ドープ光ファイバ５１は、エルビウムなどの希土類物質が注入された光ファイバである。希土類ドープ光ファイバ５１内の希土類物質は、励起ＬＤ５２が発した励起光によって励起される。希土類ドープ光ファイバ５１内を波長多重信号光が通過するとき、誘導放射が生じ、波長多重信号光の光強度が増幅される。
【００１４】
なお、図２に示すように、励起ＬＤ５２は、トーン信号送出部６の励起ＬＤ駆動部２０ａからの励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）により駆動される。励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）は、ＤＣ信号である励起ＬＤ−ＤＣ駆動バイアス電流（ＩＤＣ）にＡＣ信号である励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）が重畳された信号である。励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）は、光増幅器５ａにおける出力レベル制御の基準となる信号であり、基準信号の例である。なお、励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）の詳細は後述する。
【００１５】
励起ＬＤ５２では、励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）に比例した励起光（ＰＤＣ＋ＰＴＯＮＥ）が出力される。図３に示すように、励起ＬＤ５２では、励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）と励起ＬＤ出力（ＰＤＣ＋ＰＴＯＮＥ）は比例する関係にある。図２及び図３において、ＰＤＣは、励起ＬＤ−ＤＣ駆動バイアス電流（ＩＤＣ）に比例する励起光の光出力を示し、ＰＴＯＮＥは励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）に比例する励起光の光出力を示す。
【００１６】
励起ＬＤ５２から励起光（ＰＤＣ＋ＰＴＯＮＥ）が出力されると、波長多重信号光の希土類ドープ光ファイバ５１の通過により、誘導放射が生じ、図３に示すように、励起光（ＰＤＣ＋ＰＴＯＮＥ）に比例した光利得（ＧＤＣ＋ＧＴＯＮＥ）にて波長多重信号光が増幅される。
【００１７】
このように、光増幅器５ａでは、トーン信号（基準信号）に基づき波長多重信号光の増幅を行い、波長多重信号光のそれぞれの信号光にトーン信号（基準信号）が重畳される。このため、光増幅器５ａは基準信号重畳部の例である。
【００１８】
次に、トーン信号送出部６の構成を説明する。
【００１９】
光カプラ１３は、光増幅器５ａからの波長多重信号光を分岐する。この分岐は、波長多重された信号光のそれぞれを分離させる。また、光増幅器５ａからの波長多重信号光にはトーン信号が重畳されている。なお、光カプラ１３は、信号入力部の例である。
【００２０】
光／電気変換部１４は、光カプラ１３で分岐されたそれぞれの信号光を電気信号に変換する。光／電気変換部１４は例えばフォトダイオードである。
【００２１】
トーンレベル検波回路１５は、光／電気変換部１４により変換された電気信号から波長多重信号光に含まれるトーン信号の振幅レベルを検出する。
【００２２】
平均光レベル検波回路１６は、光／電気変換部１４により変換された電気信号から光信号の平均信号電力を検出する。ここで、光信号の平均信号電力とは、波長多重された全ての波長の信号電力と光増幅部にて発生する自然放出光雑音電力とを含む，全ての信号電力の平均を意味する。
【００２３】
変調度一定演算部１７は、トーンレベル検波回路１５及び平均光レベル検波回路１６のそれぞれの成分より変調度を解析（算出）する。変調度は、光増幅器５ａにより光増幅された波長多重信号光のＤＣレベルと変調波（重畳された信号）の振幅（０レベルからピークレベル）との比を取ったものであり、図４に変調度の算出式を示す。図４において、ＰＤＣは、トーンレベル検波回路１５で検出される電力レベルを示し、ＰＴＯＮＥは、平均光レベル検波回路１６で検出される電力レベルを示す。
【００２４】
また、変調度一定演算部１７は、目的の変調度との差分を解析（計算）し、差分情報をトーンレベル調整部１８に出力する。ここで、目的の変調度は、波長多重数（波長多重されているチャンネルの数）ごとに異なるものとする。例えば、波長多重数が１波長の場合はｍ［％］を目的の変調度とし、Ｎ波長多重された場合には，ｍ／Ｎ［％］を目的の変調度とするようにし、このようにして波長多重数ごとに異なる変調度を設定する。そして、それぞれの波長多重数において、変調度が一定となるように制御する。変調度一定演算部１７は、解析部の例である。
【００２５】
トーンレベル調整部１８は、変調度一定演算部１７からの差分情報（目的の変調度との差分）に従って、トーン信号発生器１９からのトーン信号の振幅を制御する。トーン信号発生器１９からのトーン信号はＡＣ電流信号であり、トーンレベル調整部１８では、ＡＣ電流信号であるトーン信号の振幅を制御する。そして、トーンレベル調整部１８は、振幅制御されたトーン信号を励起ＬＤ駆動部２０ａに加算する。
【００２６】
なお、トーンレベル調整部１８、トーン信号発生器１９は、基準信号生成部の例である。
【００２７】
励起ＬＤ駆動部２０ａは、図２に示すように、励起ＬＤ−ＤＣバイアス電流（ＩＤＣ）駆動部２０１と励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）駆動部２０２を備える。励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）駆動部２０２は、トーンレベル調整部１８から振幅制御されたトーン信号を励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）として入力し、励起ＬＤ−ＤＣバイアス電流（ＩＤＣ）駆動部２０１に出力する。励起ＬＤ−ＤＣバイアス電流（ＩＤＣ）駆動部２０１は、図５に示すように、励起ＬＤ−ＤＣバイアス電流（ＩＤＣ）と励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）とを重畳し、励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）を励起ＬＤ５２に出力する。前述したように、励起ＬＤ５２は、励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）により駆動され、この結果、励起光（ＰＤＣ＋ＰＴＯＮＥ）が出力され、光増幅器５ａからの波長多重信号光は光利得（ＧＤＣ＋ＧＴＯＮＥ）にて増幅される。
【００２８】
なお、励起ＬＤ駆動部２０ａは、励起光源駆動部の例である。
【００２９】
出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）７は、モニタや監視光のインタフェース機能を持っており、トーン信号が重畳された波長多重信号光を、光カプラ１３を介して、光増幅器５ａから得て、伝送路（ファイバ）８ａに送出する。
【００３０】
このように、波長多重伝送端局１からの送信においては、光増幅器５ａが、波長多重部４で波長多重された信号光それぞれに基準信号たるトーン信号を重畳するとともに、トーン信号送出部６が光増幅器５ａで重畳されたトーン信号の変調度を検出して、変調度が一定となるようにフィードバック制御を行っている。
【００３１】
また、逆方向の伝送においては、モニタや監視光のインタフェース機能をもつ入力Ｉ／Ｆ（インタフェース）９が、逆方向の伝送路８ｂより伝送されてきた波長多重信号光を受信する。次に、ＡＧＣ制御された光増幅器５ｂが波長多重信号光を増幅し、波長分離部１０が、光増幅部５ｂで増幅された波長多重信号光を波長毎に分離する。そして、各波長（λ１〜λｎ）に対応した受信器１１にて各波長の信号が受信される。
【００３２】
中継局２は、伝送路８ａを介して波長多重伝送端局１に接続されている。
【００３３】
波長多重伝送端局１から送信された波長多重信号光は、波長多重伝送端局１の入力Ｉ／Ｆ９と同様の入力Ｉ／Ｆ９を通り、ＡＧＣ制御された光増幅器５ｃで増幅される。そして、ＡＬＣ制御部１２で伝送路８ｃに出力される光レベルを適当な値に調整され、再度ＡＧＣ制御された光増幅器５ｄで増幅され、出力Ｉ／Ｆ７を通り、伝送路８ｃに送出される。
【００３４】
同様に対向側の信号も、伝送路８ｄから中継局２に入力され、入力Ｉ／Ｆ９を通り、ＡＧＣ制御された光増幅器５ｃで増幅され、ＡＬＣ制御部１２でレベル制御を実施し、再度ＡＧＣ制御された光増幅器５ｄで増幅され、出力Ｉ／Ｆ７を通り、伝送路８ｂに送出される。
【００３５】
中継局２のＡＬＣ制御部１２を図１に基づいて説明する。図示されている２個のＡＬＣ制御部１２は同じ構成のものである。光レベル制御部２１は、例えば、光可変減衰器やＡＧＣ光増幅器などのデバイスで構成されており、光レベルを連続的にまたは離散値的に制御する。分散補償ファイバ２２は必ずしも必要ではなく、分散を補償する必要がある場合に光信号を通過させる。光カプラ２３は光信号を光増幅器５ｄと光／電気変換部１４に分岐する。光／電気変換部１４が分岐された光信号を電気信号に変換すると、トーンレベル検波回路１５はトーン信号を基にした光出力レベルを検出し、制御目標とする光出力レベルとの差分を示す差分信号を出力する。光レベル調整部２４は、差分信号から目的とする光出力レベルを得て、光レベル制御部２１を制御する。トーンレベル検波回路１５は、レベル検出部の例であり、光レベル制御部２１及び光レベル調整部２４は、レベル制御部の例である。
【００３６】
本実施の形態では、トーン信号を特定の波長の光信号に重畳する構成となっていないので、本実施の形態に係る中継局２では、特定の波長の光信号を抽出するための光フィルタが不要になっている。
【００３７】
次に、波長多重伝送端局１の光増幅器５ａ、トーン信号送出部６の動作を説明する。
【００３８】
図６は、光増幅器５ａ、トーン信号送出部６の動作例を示すフローチャート図である。まず、光増幅器５ａからの波長多重光を光カプラ１３を用いて分岐する（Ｓ６０１）。この分岐は、波長多重された信号光のそれぞれを分離させる。分岐されたそれぞれの信号光を、光／電気変換部１４にて電気信号に変換する（Ｓ６０２）。次に、この電気信号からトーンレベル検波回路１５でトーン信号の振幅レベルを検出し（Ｓ６０３）、平均光レベル検波回路１６で光信号の平均信号電力を検出し（Ｓ６０４）、それぞれの成分より変調度一定演算部１７で変調度を解析（計算）する（Ｓ６０５）。次に、変調度一定演算部１７で、目的の変調度との差分を解析（計算）し（Ｓ６０６）、差分情報をトーンレベル調整部１８に入力する。
【００３９】
トーンレベル調整部１８では、変調度一定演算部１７からの差分情報（目的の変調度との差分）に従って、トーン信号発生器１９からのトーン信号の振幅を制御する（Ｓ６０７）。トーン信号発生器１９からのトーン信号はＡＣ信号であり、トーンレベル調整部１８では、ＡＣ信号であるトーン信号の振幅を制御する。次に、トーンレベル調整部１８は、振幅制御されたトーン信号を励起ＬＤ駆動部２０ａに加算する（Ｓ６０８）。励起ＬＤ駆動部２０ａでは，励起ＬＤ駆動部２０ａ内の励起ＬＤ−ＤＣ駆動バイアス電流（ＩＤＣ）に励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）が重畳されて励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）となる。次に、励起ＬＤ駆動部２０ａから、トーン信号が重畳された励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）が励起ＬＤに加えられ、励起ＬＤが駆動する（Ｓ６０９）。
【００４０】
励起ＬＤからの光出力はこの励起ＬＤ駆動バイアス電流（ＩＤＣ＋ＩＴＯＮＥ）に比例した出力レベルとなり、励起光にトーン信号が重畳されることになる（Ｓ６１０）。そして、光増幅器５ａでは，励起ＬＤの光出力に比例した光利得が得られる。この結果、トーン信号が重畳された波長多重信号光が得られ（Ｓ６１１）、トーン信号が重畳された波長多重信号光が出力Ｉ／Ｆ７から出力される。その後、ステップＳ６０１〜Ｓ６１１の処理が繰り返される。
【００４１】
このように、実施の形態１に示した波長多重光伝送システムは、
ポイントトゥポイント形態の波長多重光伝送システムであって、
信号伝送のための波長多重信号を送受信する波長多重伝送端局には、レベル制御の基準信号となるトーン信号を出力する全信号に一括して変調する手段と、出力されるトーン信号レベルと全出力電力をモニタする検出部と、出力のトーン信号レベルが出力される波長多重信号全電力に対して一定となる調整部と、トーン信号発生器とを具備したトーン信号送出手段を持ち、また、中継局には波長多重光信号から光フィルタを使用せずにトーン信号のみを検出する検出回路と、光レベルを制御する光デバイスとを具備したＡＬＣ制御部を持ち、波長多重伝送端局、中継局の双方の手段を用いて、波長多重数が変動しても各中継局の光出力レベルを波長単位で一定とする制御方法を特徴とする。
【００４２】
従来では、トーン信号を送出する手段は、トーン信号専用送信器と出力レベルを調整する光減衰器を使用していた。しかし、本実施の形態における光伝送システムでは、従来からある光増幅器の励起ＬＤの駆動部の出力においてトーン信号の変調度が一定値になるような変調信号を重畳して利得変調を実施している。これにより、トーン信号専用送信器及びレベル制御可変光減衰器が不要となる。また、従来では、中継局にてＡＬＣ制御部において、光フィルタを用いて特定の波長の光信号を抜き出していた。しかし、本実施の形態における光伝送システムでは、光から電気へ変換したのちに電気信号を検出する回路方式に変更することで光フィルタを不要として、システムの簡素化を図ったものである。本実施の形態では、従来より使用されている光増幅器の励起ＬＤ駆動部にトーン信号を一定変調度で重畳する簡易な構成を付加してトーン信号の送出手段が得られるように構成している。このため、従来使用されていたトーン信号専用の送信器及びレベル制御可変光減衰器と光フィルタとを使用する必要が無く、波長多重光伝送システムの構成を簡素化することができる。これにより、製造工程の簡素化を図り、また、信頼性の確保を可能とし、更に、コストダウンを図ることができる。また、トーン信号を専用波長を割り当てて伝送する必要がなく、伝送信号に重畳して伝送するので、伝送帯域を効率よく使用することが可能となる。
【００４３】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る光伝送システムの構成例を示す図である。図７は、波長多重伝送端局１を両端に配置し、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）中継機能部２５で構成されるノード装置２６（光通信装置）を複数接続したリニア形態の波長多重光伝送システムを示す。なお、本実施の形態においては、波長多重伝送端局１は第１光通信装置の例、ノード装置２６は第２光通信装置の例である。
【００４４】
ＯＡＤＭ中継機能部２５の内部構成は、例えば、図８に示す通りである。
【００４５】
図８において、入力Ｉ／Ｆ９は、実施の形態１で示したものと同様であり、入力側の伝送路８から波長多重信号光を入力する。なお、本実施の形態においては、入力Ｉ／Ｆ９は信号光入力部の例である。
【００４６】
光増幅器５ｃは、ＡＧＣ制御された光増幅器であり、入力Ｉ／Ｆ９からの波長多重光の光強度を必要とされる出力レベルまで増幅するように構成されている。光増幅器５ｃの増幅の原理は、実施の形態１で示した光増幅器５ａと同様である。
【００４７】
ＡＬＣ制御部１２は、送出側の伝送路８に出力される波長多重信号光の光レベルを適当な値に調整する。
【００４８】
また、光増幅器５ｅもＡＧＣ制御された光増幅器であり、ＡＬＣ制御部１２からの波長多重光の光強度を必要とされる出力レベルまで増幅するように構成されている。光増幅器５ｅの増幅の原理は、実施の形態１で示した光増幅器５ａと同様である。なお、光増幅器５ｅは、後述するように、トーン信号終端部２７からの逆位相のトーン信号を波長多重信号光に重畳する。
【００４９】
トーン信号終端部２７は、ＡＧＣ制御された光増幅器５ｅで増幅された信号光を入力し、光増幅器５ｅの出力光に重畳されたトーン信号のレベルを検出して、トーン信号検出レベルがほぼ零になるような逆位相のトーン信号をＡＧＣ制御された光増幅器５ｅ内の励起ＬＤに対して加算し、この結果、光増幅器５ｅにて逆位相のトーン信号を重畳してトーン信号を終端する。トーン信号終端部２７は、基準信号終端部の例である。
【００５０】
ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）部２８は、トーン信号終端部２７から出力される波長多重信号光のうち必要な波長の信号光をＤＲＯＰし、任意の受信器２９で受信させる。また、任意の波長の送信器３０からの信号光をＯＡＤＭ部２８にて波長多重信号光にＡＤＤする。ＯＡＤＭ部２８は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部の例である。
【００５１】
Ｔｘ送信レベル調整部３１は、送信器３０からの信号光がＯＡＤＭ部２８を通過する信号のレベルと同一となるように、ＡＬＣ制御部１２のレベル調整信号を使用して、任意の波長の送信器３０の出力レベルを制御する。
【００５２】
光増幅器５ａは、ＡＧＣ制御された光増幅器であり、ＯＡＤＭ部２８からの波長多重光の光強度を必要とされる出力レベルまで増幅するように構成されている。この光増幅器５ａの増幅の原理は、実施の形態１で示した光増幅器５ａと同様である。光増幅器５ａは、基準信号重畳部又は第２基準信号重畳部の例である。
【００５３】
トーン信号送出部６は、実施の形態１で説明したものと同様であり、光増幅器５ａの励起ＬＤに新たなトーン信号を加算することにより、波長多重信号光に新たなトーン信号を重畳させる。トーン信号送出部６は、基準信号生成部、第２解析部、第２基準信号生成部の例である。
【００５４】
出力Ｉ／Ｆ７は、新たなトーン信号が重畳された波長多重信号光を送出側の伝送路８に送出する
また、ＯＡＤＭ中継機能部２５におけるトーン信号終端部２７の内部構成例を図９に示す。
【００５５】
図９において、光カプラ３２は、光増幅器５ａからの波長多重信号光を分岐する。
【００５６】
光／電気変換部１４は、光カプラ３２で分岐された波長多重信号光を電気信号に変換する。
【００５７】
トーンレベル検波回路１５は、光／電気変換部１４により変換された電気信号から波長多重信号光に含まれるトーン信号の振幅レベルを検出する。
【００５８】
位相調整部３３は、光／電気変換部１４からのトーン信号の位相と逆位相となるように、トーン信号発生器１９から出力される信号の位相を調整する。
【００５９】
変調レベル調整部３４は、トーンレベル検波回路１５によるトーン信号検出レベルがほぼ零となるように、位相調整部３３による位相調整後のトーン信号の振幅を調整する。
【００６０】
励起ＬＤ駆動部２０ｂは、実施の形態１で示した励起ＬＤ駆動部２０ａと同様であり、変調レベル調整部３４からの逆位相のトーン信号が重畳された励起ＬＤ駆動バイアス電流を光増幅器５ｅ内の励起ＬＤに加算して、光増幅器５ｅ内で波長多重信号光に逆位相のトーン信号を加算させる。
【００６１】
次に、ＯＡＤＭ中継機能部２５の光増幅器５ｅ、トーン信号終端部２７の動作を説明する。
【００６２】
図１０は、光増幅器５ｅ、トーン信号終端部２７の動作例を示すフローチャート図である。まず、光増幅器５ｅからの波長多重光を光カプラ３２を用いて分岐する（Ｓ１００１）。この分岐は、波長多重された信号光のそれぞれを分離させる。分岐されたそれぞれの信号光を、光／電気変換部１４にて電気信号に変換する（Ｓ１００２）。次に、この電気信号からトーンレベル検波回路１５でトーン信号の振幅レベルを検出する（Ｓ１００３）。位相調整部３３では、トーンレベル検波回路１５によって検出されたトーン信号の位相の逆位相となるように、トーン信号発生器１９から出力された信号の位相を調整する（Ｓ１００４）。次に、変調レベル調整部３４が、トーンレベル検波回路１５によるトーン信号検出レベルがほぼ零となるように、位相調整部３３による位相調整後のトーン信号の振幅を調整する（Ｓ１００５）。次に、変調レベル調整部３４は、振幅制御された逆位相のトーン信号を励起ＬＤ駆動部２０ｂに加算する（Ｓ１００６）。次に、励起ＬＤ駆動部２０ｂが，逆位相のトーン信号が重畳された励起ＬＤ駆動バイアス電流を励起ＬＤに加え、これにより、励起ＬＤが駆動する（Ｓ１００７）。励起ＬＤからの光出力はこの励起ＬＤ駆動バイアス電流に比例した出力レベルとなり、励起光に逆位相のトーン信号が重畳されることになる（Ｓ１００８）。そして、光増幅器５ａでは，励起ＬＤの光出力に比例した光利得が得られる。この結果、逆位相のトーン信号が重畳された波長多重信号光が得られ（Ｓ１００９）、波長多重信号光に重畳されていたトーン信号が、この逆位相のトーン信号により打ち消され、トーン信号が終端する。その後、ステップＳ１００１〜Ｓ１００９の処理が繰り返される。
【００６３】
このように、実施の形態２に示した波長多重光伝送システムは、
リニア形態の波長多重光伝送システムであって、
入力段に実施の形態１の光伝送システムのＡＬＣ制御部と、中間段にトーン信号検出回路と、トーン信号発生器と、前段からのトーン信号と逆相変調するための位相調整期と、トーン信号と逆相信号を変調するための変調部を具備したトーン信号終端手段と、光信号をＡＤＤ／ＤＲＯＰするＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）部と、出力部に実施の形態１のトーン信号送出手段とを具備したノード局を用いて、波長多重数が変動しても各ノード局の光出力レベルを波長単位で一定とする制御方法を特徴とする。
【００６４】
以上のように、本実施の形態によれば、受信した信号光に重畳されたトーン信号の逆位相のトーン信号を重畳することで、トーン信号を終端するとともに、受信対象の信号光を受信し、送信対象の信号光を波長多重信号光に加え、更に、波長多重信号光に新たなトーン信号を重畳することで、トーン信号のための専用の光送信器及び光フィルタを必要としないリニア形態の光通信ネットワークを形成することができる。
【００６５】
また、図１１に示すように、波長多重伝送端局１を両端に配置し、ＯＡＤＭ中継機能部２５で構成されるノード装置２６と実施の形態１に示した中継局２とで波長多重伝送端局１間の通信を中継するリニア形態の波長多重光伝送システムとしてもよい。
【００６６】
実施の形態３．
図１２は、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）中継機能部２５で構成されるノード装置２６（光通信装置）を複数ノード使用して、伝送路８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌによりリング（ループ）構成で接続されたシステムを示している。ＯＡＤＭ中継機能部２５の内部は、実施の形態２で説明したものと同様である。また、動作についても、実施の形態２で説明した光伝送システムと同様であるため、説明を省略する。
【００６７】
実施の形態３に示した波長多重光伝送システムは、
リング（ループ）形態の波長多重光伝送システムであって、
実施の形態１の波長多重伝送端局と、実施の形態２のノード局を用いて、波長多重数が変動しても各ノード局の光出力レベルを波長単位で一定とする制御方法を特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態１に係る波長多重光伝送システムの構成図である。
【図２】実施の形態１に係る光増幅器及び励起ＬＤ駆動部の内部構成例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る駆動電流と励起ＬＤの出力、励起ＬＤの出力と光利得との関係を説明する図である。
【図４】実施の形態１に係る変調度を説明する図である。
【図５】トーン信号と励起ＬＤ−ＤＣ駆動バイアス電流との重畳を説明する図である。
【図６】実施の形態１に係る光波長多重伝送端局の動作例を示すフローチャート図である。
【図７】実施の形態２に係る波長多重光伝送システムの構成図である。
【図８】実施の形態２および３で使用するＯＡＤＭ中継機能部の内部構成を示す図である。
【図９】実施の形態２および３で使用するトーン信号終端部の構成例を示した図である。
【図１０】実施の形態２に係るノード装置の動作例を示すフローチャート図である。
【図１１】実施の形態２に係る波長多重光伝送システムの構成図である。
【図１２】実施の形態３に係る波長多重光伝送システムの構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  光波長多重伝送端局、２  中継局、３  送信器、４  波長多重部、５  光増幅器、６  トーン信号送出部、７  出力Ｉ／Ｆ、８  伝送路、９  入力Ｉ／Ｆ、１０  波長分離部、１１  受信器、１２  ＡＬＣ制御部、１３  光カプラ、１４  光／電気変換部、１５
トーンレベル検波回路、１６  平均光レベル検波回路、１７  変調度一定演算部、１８
トーンレベル調整部、１９  トーン信号発生器、２０  励起ＬＤ駆動部、２１  光レベル制御部、２２  分散補償ファイバ、２３  光カプラ、２４  光レベル調整部、２５  ＯＡＤＭ中継機能部、２６  ノード装置、２７  トーン信号終端部、２８  ＯＡＤＭ部、２９  受信器、３０  送信器、３１  Ｔｘ送信レベル調整部、３２  光カプラ、３３  位相調整部、３４  変調レベル調整部、５１  希土類ドープ光ファイバ、２０１  励起ＬＤ  ＤＣバイアス電流（ＩＤＣ）駆動部、２０２  励起ＬＤトーン信号電流（ＩＴＯＮＥ）駆動部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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