(57)【要約】      （修正有）【課題】  入力光の光レベル変化が発生しても入出力間損失が小さく、かつ、ドロップ光の受信ダイナミックレンジの大きい光合分波器及び光アド・ドロップシステム並びに光信号の合分波方法を提供する。【解決手段】  入力光を任意の割合でスルー光とドロップ光とに分離するドロップ側可変光カプラ１３と、スルー光に含まれる波長成分の光の強度を、減衰させる波長ブロッカ１１４と、スルー光と、アド光とを重畳して出力光として発するアド側可変光カプラ１１０と、入力光と、スルー光の強度を検出する光チャネルモニタ１２、１６と、アド光の強度を検出する光チャネルモニタ１９と、出力光の強度を検出する光チャネルモニタ１１２と、ドロップ側可変光カプラ１３の分離比率と、波長ブロッカ１１４における各波長成分の減衰率と、アド側可変光カプラ１１０の合成比率をそれぞれ変化させる制御回路１１３とを有する。【選択図】  図１
2006310963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる第１の可変光カプラと、
前記スルー光に含まれる各波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、
前記波長ブロッカから出力された光と、所定の波長成分の光からなるアド光とを任意の合成比率で合成して出力光として発する第２の可変光カプラと、
前記ドロップ光の強度を検出するドロップ光強度検出手段と、
前記アド光の強度を検出するアド光強度検出手段と、
前記波長ブロッカから出力された光の各波長成分の強度を検出するスルー光強度検出手段とを有する光合分波器。
【請求項２】
前記ドロップ光強度検出手段は、前記入力光の強度を測定する入力光強度測定手段と、前記スルー光の強度を測定するスルー光強度測定手段とからなり、前記ドロップ光の強度を前記入力光の強度と前記スルー光の強度との差分として検出することを特徴とする請求項１記載の光合分波器。
【請求項３】
前記入力光強度測定手段及び前記スルー光強度測定手段は、前記入力光及び前記スルー光の各波長成分の強度をそれぞれ個別に検出し、各波長成分の相加平均値をそれぞれ前記入力光の強度及び前記スルー光の強度とすることを特徴とする請求項２記載の光合分波器。
【請求項４】
前記スルー光強度検出手段は、前記波長ブロッカから出力される光の波長成分を特定する情報をあらかじめ保持しており、前記出力光の強度を各波長成分ごとに個別に測定することによって、前記波長ブロッカから出力される光の強度を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の光合分波器。
【請求項５】
前記アド光強度検出手段は、前記アド光の波長成分を特定する情報をあらかじめ保持しており、前記出力光の強度を各波長成分ごとに個別に測定することによって、前記アド光の強度を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の光合分波器。
【請求項６】
前記出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、前記出力光の一部を各波長成分に分波する波長分波手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることを特徴とする請求項４又は５記載の光合分波器。
【請求項７】
前記出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、前記出力光の各波長成分をそれぞれ異なる方向で強め合うように回折させる光回折手段と、光を検出する光検出手段と、前記光回折手段において回折された各波長成分の光が前記光検出手段の方向で順次強め合うように前記光回折手段の向きを変化させる手段とからなることを特徴とする請求項４又は５記載の光合分波器。
【請求項８】
前記光回折手段は、前記出力光の回折量を任意に変更可能な可変回折格子であることを特徴とする請求項７記載の光合分波器。
【請求項９】
前記光回折手段は、前記出力光の回折量が一定である固定回折格子であることを特徴とする請求項７記載の光合分波器。
【請求項１０】
前記出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、前記出力光の一部の波長成分のみを通過させる帯域通過手段と、該帯域通過手段への前記出力光の入射角度を任意に変化させる手段と、前記帯域通過手段を通過した光を検出する光検出手段とからなることを特徴とする請求項４又は５記載の光合分波器。
【請求項１１】
前記帯域通過手段は、誘電体波長可変光バンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１０記載の光合分波器。
【請求項１２】
前記帯域通過手段は、導波路型可変光バンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１０記載の光合分波器。
【請求項１３】
前記アド光強度検出手段及び前記スルー光強度検出手段の前段に光増幅器を備え、該光増幅器において増幅された前記アド光及び前記波長ブロッカからの出力光の強度を前記アド光強度検出手段及び前記スルー光強度検出手段で検出することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の光合分波器。
【請求項１４】
入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる第１の可変光カプラと、
前記スルー光に含まれる各波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、
前記波長ブロッカから出力された光と、所定の波長成分の光からなるアド光とを任意の合成比率で合成して出力光として発する第２の可変光カプラと、
前記入力光の強度を測定する第１の光強度検出手段と、
前記波長ブロッカに入力する光の強度を測定する第２の光強度検出手段と、
前記出力光の強度を検出する第３の光強度検出手段と、
前記波長ブロッカを通過する波長成分を示す情報が記録された情報記録手段とを有することを特徴とする光合分波器。
【請求項１５】
前記第３の光強度検出手段の前段に光増幅器を備え、該光増幅器において増幅された前記アド光及び前記波長ブロッカからの出力光の強度を前記第３の光強度検出手段で検出することを特徴とする請求項１４記載の光合分波器。
【請求項１６】
請求項１から１３のいずれか１項記載の光合分波器を用いた光アド・ドロップシステムであって、
前記第１の可変光カプラでの分岐比率、前記第２の可変光カプラにおける合成比率及び前記波長ブロッカでの各波長成分ごとの減衰率を変化させる制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記ドロップ光検出手段の検出結果に基づいて、前記ドロップ光の強度が所定の強度となるように前記第１の可変光カプラでの分岐比率を変化させ、
前記スルー光強度検出手段の検出結果に基づいて、前記波長ブロッカから出力される光の各波長成分が同じ強度となるように、前記波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させ、
前記アド光強度検出手段及び前記スルー光強度検出手段それぞれの検出結果に基づいて、前記出力光の各波長成分が同じ強度となるように前記第２の可変光カプラの合成比率を変化させることを特徴とする光アド・ドロップシステム。
【請求項１７】
請求項１４又は１５記載の光合分波器を用いた光アド・ドロップシステムであって、
前記第１の可変光カプラでの分岐比率、前記第２の可変光カプラにおける合成比率及び前記波長ブロッカでの各波長成分ごとの減衰率を変化させる制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記第１及び第２の光強度検出手段の検出結果に基づいて、前記ドロップ光の強度が所定の強度となるように前記第１の可変光カプラでの分岐比率を変化させ、
前記第３の光強度検出手段の検出結果及び前記情報記録手段に記録されている情報に基づいて、前記波長ブロッカから出力される光の各波長成分が同じ強度となるように、前記波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させ、前記出力光の各波長成分が同じ強度となるように前記第２の可変光カプラの合成比率を変化させることを特徴とする光アド・ドロップシステム。
【請求項１８】
入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる可変光カプラと、
前記スルー光に含まれる波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、
所定の波長成分からなるアド光を任意の減衰率で減衰させる可変減衰器と、
前記波長ブロッカから出力された光と、前記可変減衰器からの出力された光とを任意に定めた所定の比率で合成して出力光として発する光カプラと、
前記ドロップ光の強度を検出するドロップ光強度検出手段と、
前記アド光の強度を検出するアド光強度検出手段と、
前記波長ブロッカから出力された光の各波長成分の強度を検出するスルー光強度検出手段とを有する光合分波器。
【請求項１９】
前記ドロップ光強度検出手段は、前記入力光の強度を測定する入力光強度測定手段と、前記スルー光の強度を測定するスルー光強度測定手段とからなり、前記入力光の強度と前記スルー光の強度との差分として、前記ドロップ光の強度を検出することを特徴とする請求項１８記載の光合分波器。
【請求項２０】
前記入力光強度測定手段及び前記スルー光強度測定手段は、前記入力光及び前記スルー光の各波長成分の強度をそれぞれ個別に測定し、各波長成分の相加平均値をそれぞれ前記入力光の強度及び前記スルー光の強度とすることを特徴とする請求項１９記載の光合分波器。
【請求項２１】
前記スルー光強度検出手段は、前記波長ブロッカから出力される光の波長成分を特定する情報をあらかじめ保持しており、前記出力光の強度を各波長成分ごとに個別に測定することによって、前記波長ブロッカから出力される光の強度を検出することを特徴とする請求項１８から２０のいずれか１項記載の光合分波器。
【請求項２２】
前記アド光強度検出手段は、前記アド光の波長成分を特定する情報をあらかじめ保持しており、前記出力光の強度を各波長成分ごとに個別に測定することによって、前記アド光の強度を検出することを特徴とする請求項１８から２１のいずれか１項記載の光合分波器。
【請求項２３】
前記出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、前記出力光の一部を各波長成分に分波する波長分波手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることを特徴とする請求項２１又は２２記載の光合分波器。
【請求項２４】
前記出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、前記出力光の各波長成分をそれぞれ異なる方向で強め合うように回折させる光回折手段と、光を検出する光検出手段と、前記光回折手段において回折された各波長成分の光が前記光検出手段の方向で順次強め合うように前記光回折手段の向きを変化させる手段とからなることを特徴とする請求項２１又は２２記載の光合分波器。
【請求項２５】
前記光回折手段は、前記出力光の回折量が任意に変更可能な可変回折格子であることを特徴とする請求項２３記載の光合分波器。
【請求項２６】
前記光回折手段は、前記出力光の回折量が一定である固定回折格子であることを特徴とする請求項２４記載の光合分波器。
【請求項２７】
前記出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、前記出力光の一部の波長成分のみを通過させる帯域通過手段と、該帯域通過手段への前記出力光の入射角度を任意に変化させる手段と、前記帯域通過手段を通過した光を検出する光検出手段とからなることを特徴とする請求項２１又は２２記載の光合分波器。
【請求項２８】
前記帯域通過手段は、誘電体波長可変光バンドパスフィルタであることを特徴とする請求項２７記載の光合分波器。
【請求項２９】
前記帯域通過手段は、導波路型可変光バンドパスフィルタであることを特徴とする請求項２７記載の光合分波器。
【請求項３０】
前記アド光強度検出手段及び前記スルー光強度検出手段の前段に光増幅器を備え、該光増幅器において増幅された前記アド光及び前記波長ブロッカからの出力光の強度を前記アド光強度検出手段及び前記スルー光強度検出手段で検出することを特徴とする請求項１８から２９のいずれか１項記載の光合分波器。
【請求項３１】
請求項１８から３０のいずれか１項記載の光合分波器を用いた光アド・ドロップシステムであって、
前記可変光カプラでの分岐比率、前記可変減衰器における減衰率及び前記波長ブロッカでの各波長成分ごとの減衰率を変化させる制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記ドロップ光強度検出手段の検出結果に基づいて、前記ドロップ光の強度が所定の強度となるように前記可変光カプラでの分岐比率を変化させ、
前記スルー光強度検出手段の検出結果に基づいて、前記波長ブロッカから出力される光の各波長成分が同じ強度となるように、前記波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させ、
前記アド光強度検出手段及び前記スルー光強度検出手段それぞれの検出結果に基づいて、前記出力光の各波長成分が同じ強度となるように前記可変減衰器の減衰率を変化させることを特徴とする光アド・ドロップシステム。
【請求項３２】
入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる第１の可変光カプラと、
前記スルー光に含まれる波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、
前記波長ブロッカから出力された光と、所定の波長成分の光からなるアド光とを任意の合成比率で合成して出力光として発する第２の可変光カプラとを有する光アド・ドロップシステムにおける光信号の合分波方法であって、
前記ドロップ光の強度を検出する工程と、
前記ドロップ光の強度が所定の強度となるように前記第１の可変光カプラでの分岐比率を変化させる工程と、
前記波長ブロッカから出力された光の強度を各波長成分ごとに検出する工程と、
前記波長ブロッカから出力される光が各波長成分で同じ強度となるように、前記波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させる工程と、
前記アド光の強度を検出する工程と、
前記出力光の各波長成分が同じ強度となるように前記第２の可変光カプラの合成比率を変化させる工程とを有することを特徴とする光信号の合分波方法。
【請求項３３】
入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる可変光カプラと、
前記スルー光に含まれる波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、
所定の波長成分からなるアド光を任意の減衰率で減衰させる可変減衰器と、
前記波長ブロッカから出力された光と、前記可変減衰器からの出力された光とを任意の合成比率で合成して出力光として発する光カプラとを有する光アド・ドロップシステムにおける光信号の合分波方法であって、
前記ドロップ光の強度を検出する工程と、
前記ドロップ光の強度が所定の強度となるように前記可変光カプラでの分岐比率を変化させる工程と、
前記波長ブロッカから出力された光の強度を各波長成分ごとに検出する工程と、
前記波長ブロッカから出力される光の各波長成分が同じ強度となるように、前記波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させる工程と、
前記アド光の強度を検出する工程と、
前記出力光の各波長成分が同じ強度となるように前記可変減衰器の減衰率を変化させる工程とを有する光信号の合分波方法。
【請求項３４】
前記ドロップ光の強度を検出する工程においては、前記入力光の強度及び前記スルー光の強度を測定し、前記ドロップ光の強度を前記入力光の強度と前記スルー光の強度との差分として検出することを特徴とする請求項３２又は３３記載の光信号の合分波方法。
【請求項３５】
前記波長ブロッカから出力された光の強度を各波長成分ごとに検出する工程においては、あらかじめ保持している前記波長ブロッカから出力される光の波長成分を特定する情報に基づいて、前記出力光の各波長成分ごとの強度測定結果の中から、前記波長ブロッカから出力された波長成分の測定結果のみを抽出することを特徴とする請求項３２から３４のいずれか１項記載の光信号の合分波方法。
【請求項３６】
前記アド光の強度を検出する工程においては、あらかじめ保持している前記アド光の波長成分を特定する情報に基づいて、前記出力光の各波長成分ごとの強度測定結果の中から、前記アド光の波長成分の測定結果のみを抽出することを特徴とする請求項３２から３５のいずれか１項記載の光信号の合分波方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる波長成分の光信号を多重化すると共に、多重化されている光信号から一部の波長成分を分離するための光合分波器及び光アド・ドロップシステム並びに光信号の合分波方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の分野においては、異なる波長成分の光信号を多重化して伝送することにより、情報伝送容量を向上させる波長分割多重化（ＷＤＭ）と呼ばれる多重化方法が一般的に用いられている。
【０００３】
ＷＤＭの光通信システムでは、主信号から一部の波長成分を分離したり、所定の波長成分を主信号に付加するために“光アド・ドロップシステム”（ＯＡＤＭともいう）が必要となる。
【０００４】
従来技術による光アド・ドロップシステムとしては特許文献１に開示される「Ｎ個の波長チャネルを有する入力波長分割多重化（ＷＤＭ）信号をフィルタ処理する方法と光学デバイス」がある。特許文献１に開示される発明は、主信号のスルー経路に備えた波長ブロッカでアド光と同じ波長成分を主信号から除去し、主信号とアド信号とが衝突しないようにした光アド・ドロップシステムである。
【特許文献１】特開２００２−３２３６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される発明のような波長ブロッカを用いた光アド・ドロップシステムは、ＡＷＧ（アレイ導波路格子）や誘電体光フィルタなどを用いた光アド・ドロップシステムと比較して、低コストで高機能（Full-reconfigurable）な光アド・ドロップが実現可能であるなど、非常に利点が多い反面、アド／ドロップ光と透過光とを光カプラで合分波するという構成上、特に信号レベルの低いドロップ側のダイナミックレンジと入出力間の損失とがトレードオフになるという課題があった。
【０００６】
このように、従来は、入力光の光レベルに変化があると入出力間損失が生じてしまい、ドロップ信号の受信ダイナミックレンジが狭くなるという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、入力光の光レベル変化が発生しても入出力間損失が小さく、かつ、ドロップ光の受信ダイナミックレンジの大きい光合分波器及び光アド・ドロップシステム並びに光信号の合分波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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる第１の可変光カプラと、スルー光に含まれる各波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、波長ブロッカから出力された光と、所定の波長成分の光からなるアド光とを任意の合成比率で合成して出力光として発する第２の可変光カプラと、ドロップ光の強度を検出するドロップ光強度検出手段と、アド光の強度を検出するアド光強度検出手段と、波長ブロッカから出力された光の各波長成分の強度を検出するスルー光強度検出手段とを有する光合分波器を提供するものである。このような構成とすることにより、入力光の強度レベルが低下しても、ドロップ光のレベルを一定に保ち、受信ダイナミックレンジを広げることが可能となる。
【０００９】
上記本発明の第１の態様においては、ドロップ光強度検出手段は、入力光の強度を測定する入力光強度測定手段と、スルー光の強度を測定するスルー光強度測定手段とからなり、ドロップ光の強度を入力光の強度とスルー光の強度との差分として検出することが好ましい。このようにすれば、ドロップ光にはドロップ光強度検出手段によって生じる損失が含まれなくなるため、ドロップ光の受信ダイナミックレンジを広げられる。
これに加えて、入力光強度測定手段及びスルー光強度測定手段は、入力光及びスルー光の各波長成分の強度をそれぞれ個別に検出し、各波長成分の相加平均値をそれぞれ入力光の強度及びスルー光の強度とすることが好ましい。このようにすれば、入力光の各波長成分で強度のばらつきがあっても、それを補償して光信号を合分波できる。
【００１０】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、スルー光強度検出手段は、波長ブロッカから出力される光の波長成分を特定する情報をあらかじめ保持しており、出力光の強度を各波長成分ごとに個別に測定することによって、波長ブロッカから出力される光の強度を検出することが好ましい。
これに加えて、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の一部を各波長成分に分波する波長分波手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることがより好ましい。又は、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の各波長成分をそれぞれ異なる方向で強め合うように回折させる光回折手段と、光を検出する光検出手段と、光回折手段において回折された各波長成分の光が光検出手段の方向で順次強め合うように光回折手段の向きを変化させる手段とからなることが好ましく、これに加えて、光回折手段は、出力光の回折量を任意に変更可能な可変回折格子であるか、又は、出力光の回折量が一定である固定回折格子であることが好ましい。若しくは、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の一部の波長成分のみを通過させる帯域通過手段と、該帯域通過手段への出力光の入射角度を任意に変化させる手段と、帯域通過手段を通過した光を検出する光検出手段とからなることが好ましく、これに加えて、帯域通過手段は、誘電体波長可変光バンドパスフィルタであるか、又は、導波路型可変光バンドパスフィルタであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、アド光強度検出手段は、アド光の波長成分を特定する情報をあらかじめ保持しており、出力光の強度を各波長成分ごとに個別に測定することによって、アド光の強度を検出することが好ましい。
これに加えて、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の一部を各波長成分に分波する波長分波手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることがより好ましい。又は、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の進行方向を各波長成分ごとに異なる方向に変化させる光回折手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることが好ましく、これに加えて、光回折手段は、出力光の進行方向の変化量を任意に変更可能な可変回折格子であるか、又は、出力光の進行方向の変化量が一定である固定回折格子であることが好ましい。若しくは、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の一部波長成分のみを通過させる帯域通過手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることが好ましく、これに加えて、帯域通過手段は、誘電体波長可変光バンドパスフィルタであるか、又は、導波路型可変光バンドパスフィルタであることが好ましい。
【００１２】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、アド光強度検出手段及びスルー光強度検出手段の前段に光増幅器を備え、該光増幅器において増幅されたアド光及び波長ブロッカからの出力光の強度をアド光強度検出手段及びスルー光強度検出手段で検出することが好ましい。このようにすれば、光増幅器において生じる各波長成分の増幅率のずれを波長ブロッカの制御によって補償できる。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる第１の可変光カプラと、スルー光に含まれる各波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、波長ブロッカから出力された光と、所定の波長成分の光からなるアド光とを任意の合成比率で合成して出力光として発する第２の可変光カプラと、入力光の強度を測定する第１の光強度検出手段と、波長ブロッカに入力する光の強度を測定する第２の光強度検出手段と、出力光の強度を検出する第３の光強度検出手段と、波長ブロッカを通過する波長成分を示す情報が記録された情報記録手段とを有することを特徴とする光合分波器を提供するものである。
【００１４】
上記本発明の第２の態様においては、第３の光強度検出手段の前段に光増幅器を備え、該光増幅器において増幅されたアド光及び波長ブロッカからの出力光の強度を第３の光強度検出手段で検出することが好ましい。
【００１５】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、上記本発明の第１の態様のいずれかの構成にかかる光合分波器を用いた光アド・ドロップシステムであって、第１の可変光カプラでの分岐比率、第２の可変光カプラにおける合成比率及び波長ブロッカでの各波長成分ごとの減衰率を変化させる制御手段とを有し、制御手段は、ドロップ光検出手段の検出結果に基づいて、ドロップ光の強度が所定の強度となるように第１の可変光カプラでの分岐比率を変化させ、スルー光強度検出手段の検出結果に基づいて、波長ブロッカから出力される光の各波長成分が同じ強度となるように、波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させ、アド光強度検出手段及びスルー光強度検出手段それぞれの検出結果に基づいて、出力光の各波長成分が同じ強度となるように第２の可変光カプラの合成比率を変化させることを特徴とする光アド・ドロップシステムを提供するものである。
【００１６】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、上記本発明の第２の態様にかかる光合分波器を用いた光アド・ドロップシステムであって、第１の可変光カプラでの分岐比率、第２の可変光カプラにおける合成比率及び波長ブロッカでの各波長成分ごとの減衰率を変化させる制御手段とを有し、制御手段は、第１及び第２の光強度検出手段の検出結果に基づいて、ドロップ光の強度が所定の強度となるように第１の可変光カプラでの分岐比率を変化させ、第３の光強度検出手段の検出結果及び情報記録手段に記録されている情報に基づいて、波長ブロッカから出力される光の各波長成分が同じ強度となるように、波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させ、出力光の各波長成分が同じ強度となるように第２の可変光カプラの合成比率を変化させることを特徴とする光アド・ドロップシステムを提供するものである。
【００１７】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第５の態様として、入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる可変光カプラと、スルー光に含まれる波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、所定の波長成分からなるアド光を任意の減衰率で減衰させる可変減衰器と、波長ブロッカから出力された光と、可変減衰器からの出力された光とを任意に定めた所定の比率で合成して出力光として発する光カプラと、ドロップ光の強度を検出するドロップ光強度検出手段と、アド光の強度を検出するアド光強度検出手段と、波長ブロッカから出力された光の各波長成分の強度を検出するスルー光強度検出手段とを有する光合分波器を提供するものである。このような構成とすることにより、入力光の強度レベルが低下しても、ドロップ光のレベルを一定に保ち、受信ダイナミックレンジを広げることが可能となる。
【００１８】
本発明の第５の態様においては、ドロップ光強度検出手段は、入力光の強度を測定する入力光強度測定手段と、スルー光の強度を測定するスルー光強度測定手段とからなり、入力光の強度とスルー光の強度との差分として、ドロップ光の強度を検出することが好ましい。このようにすれば、ドロップ光にはドロップ光強度検出手段によって生じる損失が含まれなくなるため、ドロップ光の受信ダイナミックレンジを広げられる。
これに加えて、入力光強度測定手段及びスルー光強度測定手段は、入力光及びスルー光の各波長成分の強度をそれぞれ個別に測定し、各波長成分の相加平均値をそれぞれ入力光の強度及びスルー光の強度とすることがより好ましい。このようにすれば、入力光の各波長成分で強度のばらつきがあっても、それを補償して光信号を合分波できる。
【００１９】
本発明の第５の態様の上記のいずれの構成においても、スルー光強度検出手段は、波長ブロッカから出力される光の波長成分を特定する情報をあらかじめ保持しており、出力光の強度を各波長成分ごとに個別に測定することによって、波長ブロッカから出力される光の強度を検出することが好ましい。
これに加えて、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の一部を各波長成分に分波する波長分波手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることが好ましい。
又は、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の各波長成分をそれぞれ異なる方向で強め合うように回折させる光回折手段と、光を検出する光検出手段と、光回折手段において回折された各波長成分の光が光検出手段の方向で順次強め合うように光回折手段の向きを変化させる手段とからなることが好ましく、これに加えて、光回折手段は、出力光の回折量を任意に変更可能な可変回折格子であるか、又は、出力光の回折量が一定である固定回折格子であることが好ましい。
若しくは、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の一部の波長成分のみを通過させる帯域通過手段と、該帯域通過手段への出力光の入射角度を任意に変化させる手段と、帯域通過手段を通過した光を検出する光検出手段とからなることが好ましく、これに加えて、帯域通過手段は、誘電体波長可変光バンドパスフィルタであるか、又は、導波路型可変光バンドパスフィルタであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の第５の態様の上記のいずれの構成においても、また、アド光強度検出手段は、アド光の波長成分を特定する情報をあらかじめ保持しており、出力光の強度を各波長成分ごとに個別に測定することによって、アド光の強度を検出することが好ましい。
これに加えて、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の一部を各波長成分に分波する波長分波手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることがより好ましい。又は、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の進行方向を各波長成分ごとに異なる方向に変化させる光回折手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることが好ましく、これに加えて、光回折手段は、出力光の進行方向の変化量を任意に変更可能な可変回折格子であるか、又は、出力光の進行方向の変化量が一定である固定回折格子であることが好ましい。若しくは、出力光を各波長成分ごとに個別に測定する手段は、出力光の一部波長成分のみを通過させる帯域通過手段と、各波長成分に対応した光検出手段とからなることが好ましく、これに加えて、帯域通過手段は、誘電体波長可変光バンドパスフィルタであるか、又は、導波路型可変光バンドパスフィルタであることが好ましい。
【００２１】
本発明の第５の態様の上記のいずれの構成においても、アド光強度検出手段及びスルー光強度検出手段の前段に光増幅器を備え、該光増幅器において増幅されたアド光及び波長ブロッカからの出力光の強度をアド光強度検出手段及びスルー光強度検出手段で検出することが好ましい。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第６の態様として、上記本発明の第５の態様のいずれかの構成にかかる光合分波器を用いた光アド・ドロップシステムであって、可変光カプラでの分岐比率、可変減衰器における減衰率及び波長ブロッカでの各波長成分ごとの減衰率を変化させる制御手段とを有し、制御手段は、ドロップ光強度検出手段の検出結果に基づいて、ドロップ光の強度が所定の強度となるように可変光カプラでの分岐比率を変化させ、スルー光強度検出手段の検出結果に基づいて、波長ブロッカから出力される光の各波長成分が同じ強度となるように、波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させ、アド光強度検出手段及びスルー光強度検出手段それぞれの検出結果に基づいて、出力光の各波長成分が同じ強度となるように可変減衰器の減衰率を変化させることを特徴とする光アド・ドロップシステムを提供するものである。
【００２３】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第７の態様として、入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる第１の可変光カプラと、スルー光に含まれる波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、波長ブロッカから出力された光と、所定の波長成分の光からなるアド光とを任意の合成比率で合成して出力光として発する第２の可変光カプラとを有する光アド・ドロップシステムにおける光信号の合分波方法であって、ドロップ光の強度を検出する工程と、ドロップ光の強度が所定の強度となるように第１の可変光カプラでの分岐比率を変化させる工程と、波長ブロッカから出力された光の強度を各波長成分ごとに検出する工程と、波長ブロッカから出力される光が各波長成分で同じ強度となるように、波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させる工程と、アド光の強度を検出する工程と、出力光の各波長成分が同じ強度となるように第２の可変光カプラの合成比率を変化させる工程とを有することを特徴とする光信号の合分波方法を提供すものである。このような処理を行うことにより、入力光の強度レベルが低下しても、ドロップ光のレベルを一定に保ち、受信ダイナミックレンジを広げることが可能となる。
【００２４】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第８の態様として、入力光を任意の強度比でスルー光とドロップ光とに分岐させる可変光カプラと、スルー光に含まれる波長成分の光の強度を、各波長成分ごとに個別に任意の減衰率で減衰させる波長ブロッカと、所定の波長成分からなるアド光を任意の減衰率で減衰させる可変減衰器と、波長ブロッカから出力された光と、可変減衰器からの出力された光とを任意の合成比率で合成して出力光として発する光カプラとを有する光アド・ドロップシステムにおける光信号の合分波方法であって、ドロップ光の強度を検出する工程と、ドロップ光の強度が所定の強度となるように可変光カプラでの分岐比率を変化させる工程と、波長ブロッカから出力された光の強度を各波長成分ごとに検出する工程と、波長ブロッカから出力される光の各波長成分が同じ強度となるように、波長ブロッカにおける各波長成分の減衰率を変化させる工程と、アド光の強度を検出する工程と、出力光の各波長成分が同じ強度となるように可変減衰器の減衰率を変化させる工程とを有する光信号の合分波方法を提供するものである。このような処理を行うことにより、入力光の強度レベルが低下しても、ドロップ光のレベルを一定に保ち、受信ダイナミックレンジを広げることが可能となる。
【００２５】
本発明の第７の態様又は第８の態様においては、ドロップ光の強度を検出する工程においては、入力光の強度及びスルー光の強度を測定し、ドロップ光の強度を入力光の強度とスルー光の強度との差分として検出することが好ましい。このようにすれば、ドロップ光の強度を検出する手段によって生じる損失がドロップ光に含まれなくなるため、その受信ダイナミックレンジを広げられる。また、波長ブロッカから出力された光の強度を各波長成分ごとに検出する工程においては、あらかじめ保持している波長ブロッカから出力される光の波長成分を特定する情報に基づいて、出力光の各波長成分ごとの強度測定結果の中から、波長ブロッカから出力された波長成分の測定結果のみを抽出することが好ましい。また、アド光の強度を検出する工程においては、あらかじめ保持しているアド光の波長成分を特定する情報に基づいて、出力光の各波長成分ごとの強度測定結果の中から、アド光の波長成分の測定結果のみを抽出することが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、入力光の光レベル変化が発生しても入出力間損失が小さく、かつ、ドロップ光の受信ダイナミックレンジの大きい光合分波器及び光アド・ドロップシステム並びに光信号の合分波方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
〔発明の原理〕
入出力間損失を低減することを目的として、まず図５に示すように、波長ブロッカを用いた従来の光アド・ドロップシステムに対して、ドロップ側・アド側のそれぞれに可変アッテネータを追加することを検討してみた。この構成においては、入力信号のレベルが十分に高い場合には、可変アッテネータ５２及び可変アッテネータ５７の減衰率を制御部５１１が制御することで、ドロップ側合分波器５４から出力されるドロップ光及びアド側合分波器５６を介して入力されたアド光を所定のレベルまで減衰させることができる。これにより、入力信号レベルが十分に高ければ、入力―出力間の損失は所定のレベルに保たれる。
しかし、可変アッテネータ５２及び可変アッテネータ５７は、信号を減衰させることでしか調整を行えない（換言すると、減衰率が０ｄＢを超えることができない）ため、入力信号のレベルが低下すると、もはやドロップ光を所望のレベルに維持することができなくなってしまう。
すなわち、ドロップ側・アド側のそれぞれに単に可変アッテネータを追加しただけでは、入力光のレベル変化に対する受信ダイナミックレンジが狭くなってしまう。
【００２８】
このため、入力光のレベル変化に対する受信ダイナミックレンジの低下を防ぐために、本発明では、以下の条件を満たすように光アド・ドロップシステムを構成した。
（１）少なくとも入力光からのドロップ光の分離に可変光カプラを用いる。また、アド光については、スルー光との合成に可変光カプラを用いるか、又は可変アッテネータを介してスルー光と合成する。
（２）少なくとも入力光及び出力光のそれぞれの各チャネルの信号レベルをモニタし、その結果に応じて、ドロップ側の可変光カプラの分離比率、アド側の可変光カプラの合成比率（又は、可変アッテネータの減衰率）及び波長ブロッカにおける各チャネルの減衰率を制御する。
【００２９】
これにより、入力光のレベル変化に対する受信ダイナミックレンジの広い光アド・ドロップシステムを実現できる。
【００３０】
上記原理に基づく本発明の好適な実施の形態について以下に説明する。
【００３１】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図１に本実施形態に係る光アド・ドロップシステムの構成を示す。
この光アド・ドロップシステムは、タップカプラ１１、光チャネルモニタ１２、ドロップ側可変光カプラ１３、ドロップ側光合分波器１４、タップカプラ１５、光チャネルモニタ１６、波長ブロッカ１１４、アド側可変光カプラ１１０、アド側合分波器１７、タップカプラ１１１及び光チャネルモニタ１９を有する。
タップカプラ１１は、入力光の一部をタップして、光チャネルモニタ１２へ出力する。光チャネルモニタ１２は、入力光のレベルをモニタする。ドロップ側可変光カプラ１３は、入力光を任意の割合でスルー光とドロップ光とに分離する。スルー光及びドロップ光の各チャネルは、入力光と同じ信号で強度のみが異なる。すなわち、ドロップ側可変光カプラ１３は、入力光の各チャネル成分を変化させることなく、任意の強度比で分岐させる。ドロップ側光合分波器１４は、ドロップ光をチャネル単位に波長分波する。タップカプラ１５は、スルー光の一部をタップし、光チャネルモニタ１６へ入力する。光チャネルモニタ１６は、ドロップ側可変光カプラ１３のスルー側出力光のレベルをモニタする。波長ブロッカ１１４は、スルー光のうち任意のチャネルの光のレベルを調整あるいは阻止（ブロック）する。アド側可変光カプラ１１０は、スルー光とアド光とを任意の割合で合波し、出力する。アド側光合分波器１７は、アド光をチャネル単位に波長合波する。タップカプラ１１１は、出力光の一部をタップし、光チャネルモニタ１９へ入力する。光チャネルモニタ１９は、出力光のレベルをモニタする。
【００３２】
図１において、紙面左側からの入力光は、タップカプラ１１によってその一部が分離され、光チャネルモニタ１２へ入射する。
【００３３】
光チャネルモニタ１２は、ＡＷＧのような波長分波デバイスとフォトディテクタとで構成され、入力光を各チャネルごとに分波し、各チャネルのレベルをモニタする。光チャネルモニタ１２としては、公知のものを適用可能である。
光チャネルモニタ１２により、ドロップ側可変光カプラ１３への入射光のレベル（Ｐｉ）を検出が検出される。
【００３４】
ドロップ側可変光カプラ１３は、例えば、マッハツェンダ型光回路を用いた可変カプラである。制御に関しては、ＴＯ（熱光学効果）型や電気光学効果型などが考えられる。なおその他に、偏光デバイス（例えば液晶）や、その他の公知の可変光カプラも適用可能である。
ドロップ側可変光カプラ１３で分離されたドロップ光は、ドロップ側光合分波器１４へ入射する。ドロップ側光合分波器１４は、例えばＡＷＧ型波長合分波器であり、ドロップ光を各チャネルごとに分波して出力する。その他に、ＦＢＧ（ファイバブラッググレーティング）と光サーキュレータとを用いた構成としても良い。
【００３５】
ドロップ側可変光カプラ１３から出力されたスルー光の一部は、タップカプラ１５をへてチャネルモニタ１６へ入射する。チャネルモニタ１６は、ドロップ側可変光カプラ１３のスルー側の出力をモニタする。チャネルモニタ１６には、チャネルモニタ１２と同様に公知のものを適用可能である。
なお、チャネルモニタ１２や１６は、ここで例としてあげた波長分波デバイスとフォトディテクタとからなる構成の他に、回折格子とフォトディテクタとからなる構成や、帯域通過素子とフォトディタクタとからなる構成などとしても良い。回折格子を用いる場合には、回折格子を回転させることによってフォトディテクタへ入射する光の波長を変化させるように構成すればよい。回折格子としては、回折量が可変のもの及び固定もののいずれも適用できる。一方、帯域通過素子を用いる場合には、帯域通過素子の後段にフォトディテクタを配置しておき、帯域通過素子を回転させることによって透過中心波長を変化させるようにすればよい。帯域通過素子としてはバンドパスフィルタ、特に誘電体波長可変光バンドパスフィルタや導波路型可変光バンドパスフィルタなどを適用できる。
これらに限らず、各チャネルの信号光のレベルを測定可能な構成であれば、チャネルモニタ１２や１６として適用可能である。
【００３６】
タップカプラ１５から出射したスルー光は、波長ブロッカ１１４へ入射する。波長ブロッカ１１４は、例えば、回折格子と液晶とを組み合わせた１×１型光波長スイッチ＋可変光減衰器の機能を持ったデバイスであり、スルー光の各チャネルの減衰及び遮断（ブロック）を行う。具体的には、伝送されてきた信号光のチャネル間レベル偏差の補償やアド光が存在するときにアド光がスルー光と衝突しないように遮断（ブロック）する機能を有する。波長ブロッカ１１４としては、公知のものを適用可能である。
【００３７】
波長ブロッカ１１４からの出力光は、アド側可変光カプラ１１０へ入射する。アド側可変光カプラ１１０は、ドロップ側可変光カプラ１３と同様の構成のものを適用可能である。
【００３８】
光アド・ドロップシステムによってアドされる光（アド光）は、アド側光合分波器１７にて波長合波される。アド側光合分波器１７は、ドロップ側光合分波器１４と同様に、例えば、ＡＷＧを用いた構成である。ただし、１６チャネル以下の少数チャネルの場合にはスターカプラを適用することも可能である。
【００３９】
アド側光合分波器１７で合波されたアド光は、アド側可変光カプラ１１０へ入射する。
【００４０】
アド側可変光カプラ１１０にて合波されたスルー光及びアド光は、タップカプラ１１１を経て出力される。タップカプラ１１１では、その出力光の一部を分離し、光チャネルモニタ１９へ入射させる。光チャネルモニタ１９は、光アド・ドロップシステムの出力光をモニタする。チャネルモニタ１９には、チャネルモニタ１２やチャネルモニタ１６と同様に公知の構成を適用可能である。
【００４１】
制御回路１１３は、波長ブロッカ１１４がどのチャネルの光をブロックするのかを示す情報（スルー／ブロック情報）を保持している。これにより、光チャネルモニタ１２で検出された各チャネルの情報と、波長ブロッカ１１４のスルー／ブロック情報とに基づいて、光チャネルモニタ１９において検出された各チャネルの光のうちどのチャネルの光がスルー光であるかを認識可能である。また、制御回路１１３は、アド側光合分波器１７にどのチャネルの光がアド光として入力されるのかを示す情報（トランスポンダ実装情報）を保持している。これにより、光チャネルモニタ１９において検出された各チャネルの光のうちどのチャネルの光がアド光であるかを認識可能である。
【００４２】
光アド・ドロップシステムの動作について説明する。図２に、本実施形態に係る光アド・ドロップシステムの動作の流れを示す。
光チャネルモニタ１２及び光チャネルモニタ１６のモニタ結果を、制御回路１１３へ取り込む（ステップＳ１０１）。モニタ結果を取り込んだ制御回路１１３は、以下の演算を行う（ステップＳ１０２）。
（１）光チャネルモニタ１２で検出した入力光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｉ）を算出する。
（２）光チャネルモニタ１６で検出したスルー光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｔｉ）を算出する。
（３）ドロップ側可変光カプラ１３のスルー側の損失（Ｐｔｉ−Ｐｉ）を算出する。
（４）ドロップ側可変光カプラ１３のドロップ側の損失（１０ｌｏｇ（１−１０）((Pti-Pi)/10)）を算出する。
（５）ドロップ光の信号レベル（Ｐｄ＝Ｐｉ＋１０ｌｏｇ（１−１０((Pti-Pi)/10)））を算出する。
【００４３】
制御回路１１３は、上記信号レベルが予め設定した目標値と一致するようにドロップ側可変光カプラ１３の分岐比を調整する制御信号をドロップ側可変光カプラ１３へ送る（ステップＳ１０３）。
【００４４】
光チャネルモニタ１９のモニタ結果を制御回路１１３へ取り込む。モニタ結果を取り込んだ制御回路１１３は、光チャネルモニタ１９で検出した出力光のうち、スルー光のレベルばらつきが最小となるように（＝あらかじめ設定した目標値と一致するように）波長ブロッカ１１４へ制御信号を送る（ステップＳ１０４）。
その後、制御回路１１３は、光チャネルモニタ１９で検出した出力光のうち、アド光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｏａ）及び、スルー光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｏｔ）を算出する（ステップＳ１０５）。
そして、制御回路１１３は、Ｐｏａ＝Ｐｏｔとなるように、アド側可変光カプラ１１０の分岐比を調整する制御信号をアド側可変光カプラ１１０へ送る（ステップＳ１０６）。
【００４５】
制御回路１１３は、上記のステップＳ１０１〜Ｓ１０６の各処理を繰り返し実行する。
【００４６】
図３に、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの入力光レベルの変化に対するドロップ光光レベルの変化を示す。また、図４に本実施形態に係る光アド・ドロップシステムの入出力間損失を示す。両図とも比較のために、図５に示した構成の光アド・ドロップシステムの値をともに示す。なお、図３においては、ドロップ光の光レベルの目標値は−６ｄＢｍである。
図３に示すように、図５に示した構成の光アド・ドロップシステムでは、入力光の強度が−１ｄＢｍを下回ると、ドロップ光の光レベルが目標値である−６ｄＢｍよりも低くなってしまう（ドロップ光を検出できなくなってしまう）。これに対し、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムは、入力光の光レベルに関わらずアド光の光レベルが目標値で一定となっている。
また、入力光の光レベルが−４ｄＢｍ以上の範囲では、可変光カプラを用いない場合よりも入出力間損失が小さくなっていることが図４から確認できる。ここで示した本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの入出力間損失は、波長ブロッカ１１４での各チャネルの減衰を全く行っていない場合の値である。波長ブロッカ１１４における各チャネルの減衰率は任意に設定可能であるため、波長ブロッカ１１４での各チャネルを減衰させることによって、図示した値よりも入出力間損失を増やすことは容易である。すなわち、入力光が−４ｄＢｍ以上の範囲では、入出力間損失を図５に示した光アド・ドロップシステムと同じレベル（−１２ｄＢ）に保つことができる。
【００４７】
これらの図を合わせて考えると、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムは、図５に示す構成においては−１ｄＢｍまでであった受信ダイナミックレンジを、入出力間損失を同じ水準に維持したままで−４ｄＢｍにまで拡大できることがわかる。
【００４８】
本実施形態に係る光アド・ドロップシステムは、入力光のレベルが変化した場合には、制御部１１３はドロップ光レベルが一定となるように、ドロップ側可変光カプラ１３の分岐比を変化させる。これにより、入力光レベルが変化してもドロップ光のレベルが変化しないため、入力光のレベル変化に対する受信ダイナミックレンジを広げられる。
【００４９】
また、図５に示す光アド・ドロップシステムのように、タップカプラがドロップ側に配置されていると、タップカプラ自体の損失によってダイナミックレンジが縮小されてしまうが、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムのように、タップカプラ１５をスルー側に設け、間接的に（ドロップ光＝入力光−スルー光として）ドロップ光のレベルを求めれば、ドロップ側の損失が低減され、ダイナミックレンジが拡大される。
【００５０】
また、ドロップ側可変カプラの分岐比に応じて、アド側可変光カプラの分岐比を調整するため、可変減衰器などで過剰損を持たせることなく、スルー光とアド光とのレベルを一致させられる。
【００５１】
このように、本実施形態に係る光アド・ドロップシステムによれば、入力光のレベルが変化しても、入出力間の損失を低く保ちながらドロップ光の受光ダイナミックレンジを拡大できる。
【００５２】
なお、一般的には、図６（ａ）に示すように、光アド・ドロップシステムの後段には光アンプ１２０が配置されるが、図６（ｂ）に示すように、これを光アド・ドロップシステムの内部（出力光をモニタする光チャンネルモニタ１９（タップカプラ１１１）の前段）に配置するようにしても良い。光アンプ１２０において信号を増幅する際には各チャネルで増幅率にばらつきが生じるが、波長ブロッカ１１４でレベル調整を行うことで、光アンプ１２０における各チャネルの増幅率のばらつきを抑え、各チャネルのレベルが揃った光信号を後段の装置へ伝送できるようになる。これは、他の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムに関しても同様である。
【００５３】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図７に本実施形態に係る光アド・ドロップシステムの構成を示す。
本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムは第１の実施形態とほぼ同様であるが、出力側において可変光カプラ１１０を用いる代わりに可変減衰器２８とタップカプラ２９とを有する。本実施形態においては、可変減衰器２８とタップカプラ２９とによって可変光カプラ１１０の機能を代替している。制御回路２１２は、第１の実施形態と同様に、波長ブロッカ１１４がどのチャネルの光をブロックするのかを示す情報（スルー／ブロック情報）と、アド側光合分波器１７にどのチャネルの光がアド光として入力されるのかを示す情報（トランスポンダ実装情報）とを保持している。制御回路２１２は、ドロップ側可変光カプラ１３、波長ブロッカ１１４及び可変アッテネータ２８に制御信号を出力し、分岐比率や減衰率を変化させる。
その他の構成要素については、第１の実施形態と同様である。
【００５４】
本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの動作について説明する。図８に、本実施形態に係る光アド・ドロップシステムの動作の流れを示す。
光チャネルモニタ１２及び光チャネルモニタ１６のモニタ結果を制御回路２１２へ取り込む（ステップＳ２０１）。モニタ結果を取り込んだ制御回路２１２は以下の演算を行う（ステップＳ２０２）。
（１）光チャネルモニタ１２で検出した入力光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｉ）を算出する。
（２）光チャネルモニタ１６で検出したスルー光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｔｉ）を算出する。
（３）ドロップ側可変光カプラ１３のスルー側の損失（Ｐｔｉ−Ｐｉ）を算出する。
（４）ドロップ側可変光カプラ１３のドロップ側の損失（１０ｌｏｇ（１−１０((Pti-Pi)/10)）を算出する。
（５）ドロップ光の信号レベル（Ｐｄ＝Ｐｉ＋１０ｌｏｇ（１−１０((Pti-Pi)/10)）を算出する。
【００５５】
制御回路２１２は、上記信号レベルが予め設定した目標値と一致するようにドロップ側可変光カプラ１３の分岐比を調整する制御信号をドロップ側可変光カプラ２３へ送る（ステップＳ２０３）。
【００５６】
光チャネルモニタ１９のモニタ結果を制御回路２１２へ取り込む。モニタ結果を取り込んだ制御回路２１２は、光チャネルモニタ１９で検出した出力光のうち、スルー光のレベルばらつきが最小となるように（＝あらかじめ設定した目標値と一致するように）波長ブロッカ１１４へ制御信号を送る（ステップＳ２０４）。
その後制御回路２１２は、光チャネルモニタ１９で検出した出力光のうち、アド光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｏａ）及び、スルー光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｏｔ）を算出する（ステップＳ２０５）。
そして、制御回路２１２は、Ｐｏａ＝Ｐｏｔとなるように可変減衰器２８へ制御信号を送る（ステップＳ２０６）。
【００５７】
制御部２１２は上記のステップＳ２０１〜Ｓ２０６動作を繰り返し実行する。
【００５８】
図９に、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの入出力間損失を示す。
図９に示すように、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムは、入力光の光レベルが−３ｄＢｍ以上の範囲では、従来よりも入出力間損失が小さくなっていることが確認できる。第１の実施形態で説明したように、入出力損失を増加させることは波長ブロッカ１１４を制御することで容易に行えるため、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムでは、入力光のレベルが−３ｄＢｍ以上であれば、入出力損失を従来と同様の値に維持したまま、ドロップ光の光レベルを高めることが可能となる。
【００５９】
本実施形態においては、アド−出力間の最小損失は上記第１の実施形態よりも増加するが、元来アド側の損失には余裕があるため、このようなシステム構成とすることも有効である。
【００６０】
このように、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムも、入力光レベルの変動に応じて、ドロップ側可変光カプラの分岐比を変更するため、入力光レベルの変動に関わらず、ドロップ光の光レベルが一定に保たれる。
また、ドロップ側可変カプラの分岐比に応じて、アド側可変カプラの分岐比を最適化するため、入出力間損失が低く保たれる。
【００６１】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。図１０に、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの構成を示す。このシステムの構成は、第１の実施形態とほぼ同様であるが、タップカプラ１５及び光チャネルモニタ１６の代わりに、タップカプラ３５及び光チャネルモニタ３６を備えている。タップカプラ３５は、ドロップ側可変光カプラ１３とドロップ側合分波器１４との間に設置されており、ドロップ光の一部をタップし、光チャネルモニタ３６へ入力する。光チャネルモニタ３６は、ドロップ光のレベルをモニタする。
【００６２】
本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの動作について説明する。図１１に、本実施形態に係る光アド・ドロップシステムの動作の流れを示す。
光チャネルモニタ３６のモニタ結果を、制御回路１１３へ取り込む（ステップＳ３０１）。モニタ結果を取り込んだ制御回路１１３は、光チャネルモニタ３６で検出したドロップ光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｄ）を算出する（ステップＳ３０２）。
【００６３】
制御回路１１３は、上記信号レベルが予め設定した目標値と一致するようにドロップ側可変光カプラ１３の分岐比を調整する制御信号をドロップ側可変光カプラ１３へ送る（ステップＳ３０３）。
【００６４】
光チャネルモニタ１９のモニタ結果を制御回路１１３へ取り込む。モニタ結果を取り込んだ制御回路１１３は、光チャネルモニタ１９で検出した出力光のうち、スルー光のレベルばらつきが最小となるように（＝あらかじめ設定した目標値と一致するように）波長ブロッカ１１４へ制御信号を送る（ステップＳ３０４）。
その後、制御回路１１３は、光チャネルモニタ１９で検出した出力光のうち、アド光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｏａ）及び、スルー光各チャネルの光レベルの相加平均値（Ｐｏｔ）を算出する（ステップＳ３０５）。
そして、制御回路１１３は、Ｐｏａ＝Ｐｏｔとなるように、アド側可変光カプラ１１０の分岐比を調整する制御信号をアド側可変光カプラ１１０へ送る（ステップＳ３０６）。
【００６５】
制御回路１１３は、上記のステップＳ３０１〜Ｓ３０６の各処理を繰り返し実行する。
【００６６】
なお、本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムにおいて、光チャネルモニタ１２は、出力光の各チャネルをスルー光であるかアド光であるかを判別するためにのみ用いている。アド側可変光カプラ１３は、入力光をスルー光とドロップ光とに分岐させるだけで波長成分は変化させないため、光チャネルモニタ３６において検出される各チャネルは、入力光と同じである。よって、図１２に示すようにタップカプラ１１及び光チャネルモニタ１２を省略し、出力光の各チャネルがスルー光であるかアド光であるかの判別を、光チャネルモニタ３６のモニタ結果に応じて行うことも可能である。このようにすれば、システムの構成を簡略化できる。
【００６７】
本実施形態にかかる光アド・ドロップシステムは、ドロップ側の光レベルを光チャネルモニタで直接検出するため、第１の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムと比較して、より正確な制御を行える。
【００６８】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、チャネルモニタで検出した各チャネルの光の強度の相加平均を算出することによって、入力光やスルー光のレベルを求めたが、この構成に限定されることはない。すなわち、図１３に示すように、波長依存性の無いフォトディテクタ（通常のフォトダイオードなど）で入力光・スルー光のレベルを求めるようにしても良い。この場合には、フォトディテクタで検出される測定値は、各波長成分の強度の相加平均をとった値となるため、演算処理を簡略化できる。
このように、本発明は、様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの入力光レベルの変動に対するドロップ光の変化を示す図である。
【図４】第１の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの入出力間損失を示す図である。
【図５】波長ブロッカと可変アッテネータとを用いた光アド・ドロップシステムの構成を示す図である。
【図６】光アド・ドロップシステムと光アンプとの接続を示す図である。
【図７】本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの構成を示す図である。
【図８】第２の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの入出力間損失を示す図である。
【図１０】本発明を好適に実施した第３の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの構成を示す図である。
【図１１】第３の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの動作の流れを示す図である。
【図１２】第３の実施形態にかかる光アド・ドロップシステムの別の構成例を示す図である。
【図１３】波長依存性の無いフォトディテクタを用いて入力光やスルー光のレベルを検出する光アド・ドロップシステムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１１、１５、１８、２９、３５、５１、５３、５８、５９、１１１、２１０    タップカプラ
１２、１６、１９、３６、５５、１１２、２１１、３１０    光チャネルモニタ
１２’、１６’    フォトディテクタ
１３    ドロップ側可変光カプラ
１４、５４    ドロップ側光合分波器
１７、５６    アド側光合分波器
２８    可変減衰器
５２    ドロップ側可変減衰器
５７    アド側可変減衰器
１１０    アド側可変光カプラ
１２０    光アンプ
１１３、２１２、５１１    制御回路
１１４、２１３、５１２    波長ブロッカ
【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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【図１３】
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