(57)【要約】【課題】  汎用の主信号光送信装置を使用しながら、主信号光の強度によらず、主信号光に重畳した副信号の伝送を安定化させる。【解決手段】  主信号とは異なる副信号を出力する副信号出力部２２１と、該主信号が変調された主信号光について該主信号の速度の１／２よりも遅い応答速度で可変減衰させる光可変減衰器２２２と、該可変減衰器２２２による減衰量によって該副信号を該主信号光に重畳させるべく、該副信号出力部２２１で出力された該副信号に従って、該可変減衰器２２２による減衰量を設定する減衰量設定部２２３と、該可変減衰器２２２での減衰量の振幅を、該主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるべく、該減衰量設定部２２３を制御する安定化制御部２２４と、をそなえる。【選択図】        図２
2006319709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主信号とは異なる副信号を出力する副信号出力部と、
該主信号が変調された主信号光について該主信号の速度の１／２よりも遅い応答速度で可変減衰させる光可変減衰器と、
該光可変減衰器による減衰量によって該副信号を該主信号光に重畳させるべく、該副信号出力部で出力された該副信号に従って、該光可変減衰器による減衰量を設定する減衰量設定部と、
該光可変減衰器での減衰量の振幅を、該主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるべく、該減衰量設定部を制御する安定化制御部と、
をそなえたことを特徴とする副信号変調装置。
【請求項２】
該副信号出力部が、
該副信号を発生する副信号発生部と、
該副信号発生部で発生された副信号について位相変調を行ない、該位相変調結果を該減衰量設定部出力する位相変調部と、をそなえたことを特徴とする請求項１記載の副信号変調装置。
【請求項３】
該安定化制御部が、
該光可変減衰器から出力された信号光についての平均強度を検出する平均強度検出部と、
該光可変減衰器から出力された信号光に含まれる副信号成分を抽出する副信号成分抽出部と、
該副信号成分抽出部で抽出された副信号成分の振幅値を検出する振幅値検出部と、
該振幅値検出部で検出された振幅値が、該平均強度検出部で検出された平均強度に対して一定比率となるように、該減衰量設定部での減衰量設定を制御する制御部と、をそなえたことを特徴とする請求項１記載の副信号変調装置。
【請求項４】
主信号光送信装置から送信される主信号光に含まれる主信号に対する副信号を出力する副信号出力部と、該主信号光の平均強度よりも十分小さい強度変化により、該主信号光の平均強度を該副信号出力部からの副信号で変調する変調部と、をそなえてなる副信号変調装置の該変調部で変調された該副信号を復調しうる副信号復調装置であって
該主信号光の平均強度に該副信号が変調された信号光の一部を分岐する分岐部と、
該分岐部で分岐された一部の信号光について電気信号に変換する光電変換部と、
該光電変換部からの電気信号について該副信号の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタと、
該バンドパスフィルタで抽出された該副信号の周波数成分をもとに該副信号を復調する復調部と、をそなえて構成されたことを特徴とする副信号復調装置。
【請求項５】
主信号光送信装置の主信号光に、該主信号光に含まれる主信号に対する副信号を変調して送信する副信号変調装置と、
該副信号変調装置にて送信された光信号から該副信号を復調する副信号復調装置と、をそなえた副信号変復調システムであって、
該副信号変調装置が、主信号光送信装置から送信される主信号光に含まれる主信号に対する副信号を出力する副信号出力部と、該主信号光について該主信号の速度の１／２よりも遅い応答速度で可変減衰させて送信する光可変減衰器と、該光可変減衰器による減衰量によって該副信号を該主信号光に重畳させるべく、該副信号出力部で出力された該副信号に従って、該光可変減衰器による減衰量を設定する減衰量設定部と、該光可変減衰器での減衰量の振幅を、該主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるべく、該減衰量設定部を制御する安定化制御部と、をそなえるとともに、
該副信号復調装置が、該副信号変調装置から出力された、主信号光の平均強度に該副信号が変調された信号光の一部を分岐する分岐部と、該分岐部で分岐された一部の信号光について電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部からの電気信号について該副信号の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタで抽出された該副信号の周波数成分をもとに該副信号を復調する復調部と、をそなえたことを特徴とする副信号変復調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信において主信号に副信号を多重して送受信するシステムにおいて用いて好適の、副信号変調装置，副信号復調装置および副信号変復調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ファイバを伝送路とした通信システムにおいては、伝送路の監視情報などの付加的な情報を、データ信号が変調されている主信号光とともに、このデータ信号をなす主信号に対する副信号を送受信することが行なわれている。
また、一方で、光ファイバ通信において用いられる光通信装置では、光インターフェイスに半導体レーザや外部変調器が内蔵されたＭＳＡ(Multi Source Agreement)に準拠したトランシーバを使用する場合が多くなってきている。このＭＳＡトランシーバには、副信号を送受信するための機能については通常設けられていないので、ＭＳＡトランシーバを使用しながら副信号を送受信するためには、そのための機能の追加が光通信装置に求められる。
【０００３】
特許文献１においては、副信号を多重するために、データ信号をなす主信号と、副信号と、を電気信号の段階で重畳し、重畳された電気信号によって半導体レーザもしくは外部変調器の駆動電流を制御することにより、主信号と副信号とが変調された光信号を出力する技術について記載されている。
また、特許文献２においては、補助データを変調するウェーブＩＤ変調器と、光データ信号をウェーブＩＤ変調器からの変調された補助データに基づいて強度変調を行なう強度変調器と、をそなえてなるウェーブＩＤ挿入装置を、２Ｒトランシーバに設けた技術について記載されている。
【０００４】
その他、本願発明に関連する技術として、以下に示す特許文献３〜特許文献６に記載されたものもある。
【特許文献１】特開２００２−１１１５９６号公報
【特許文献２】特開２０００−１６５３５７号公報
【特許文献３】特開平５−２６７７６６号公報
【特許文献４】特表２００３−５１０９６０号公報
【特許文献５】特開２０００−１３４１５４号公報
【特許文献６】特開平８−１８６５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術においては、電気信号の段階で主信号と副信号とを重畳するための回路構成をトランシーバ内にそなえることが必要であるので、副信号変調のために特別に機能が追加されたトランシーバを構成する必要が生じる。従って、副信号の変調機能が備えられていない通常のＭＳＡトランシーバには適用することは困難であるという課題がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載された技術においても、副信号を変調するための構成であるウェーブＩＤ挿入装置はトランシーバ内に内蔵されているので、前述の場合と同様の課題があるほか、副信号の振幅については安定化させるための構成が設けられていないので、入力される光データ信号のレベルが変化する場合には、光データ信号の強度に対する副信号成分の振幅との相対的なレベル差が変動するので、安定的な副信号の伝送に支障をきたすという課題がある。
【０００７】
特許文献３〜６においても、上述のごとく光データ信号である主信号光の強度に対する副信号の振幅との相対的なレベル差の変動によって安定的な副信号の伝送に支障をきたす点について解決する技術を提供するものではない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、汎用の主信号光送信装置を使用しながら、主信号光の強度によらず、主信号光に重畳した副信号の伝送を安定化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本発明の副信号変調装置は、主信号とは異なる副信号を出力する副信号出力部と、該主信号が変調された主信号光について該主信号の速度の１／２よりも遅い応答速度で可変減衰させる光可変減衰器と、該光可変減衰器による減衰量によって該副信号を該主信号光に重畳させるべく、該副信号出力部で出力された該副信号に従って、該光可変減衰器による減衰量を設定する減衰量設定部と、該光可変減衰器での減衰量の振幅を、該主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるべく、該減衰量設定部を制御する安定化制御部と、をそなえたことを特徴としている。
【０００９】
この場合においては、該副信号出力部を、該副信号を発生する副信号発生部と、該副信号発生部で発生された副信号について位相変調を行ない、該位相変調結果を該減衰量設定部出力する位相変調部と、をそなえることとしてもよい。
さらに、好ましくは、該安定化制御部を、該光可変減衰器から出力された信号光についての平均強度を検出する平均強度検出部と、該光可変減衰器から出力された信号光に含まれる副信号成分を抽出する副信号成分抽出部と、該副信号成分抽出部で抽出された副信号成分の振幅値を検出する振幅値検出部と、該振幅値検出部で検出された振幅値が、該平均強度検出部で検出された平均強度に対して一定比率となるように、該減衰量設定部での減衰量設定を制御する制御部と、をそなえる。
【００１０】
また、本発明の副信号復調装置は、主信号光送信装置から送信される主信号光に含まれる主信号に対する副信号を出力する副信号出力部と、該主信号光の平均強度よりも十分小さい強度変化により、該主信号光の平均強度を該副信号出力部からの副信号で変調する変調部と、をそなえてなる副信号変調装置の該変調部で変調された該副信号を復調しうる副信号復調装置であって、該主信号光の平均強度に該副信号が変調された信号光の一部を分岐する分岐部と、該分岐部で分岐された一部の信号光について電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部からの電気信号について該副信号の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタで抽出された該副信号の周波数成分をもとに該副信号を復調する復調部と、をそなえて構成されたことを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明の副信号変復調システムは、主信号光送信装置の主信号光に、該主信号光に含まれる主信号に対する副信号を変調して送信する副信号変調装置と、該副信号変調装置にて送信された光信号から該副信号を復調する副信号復調装置と、をそなえた副信号変復調システムであって、該副信号変調装置が、主信号光送信装置から送信される主信号光に含まれる主信号に対する副信号を出力する副信号出力部と、該主信号光について該主信号の速度の１／２よりも遅い応答速度で可変減衰させて送信する光可変減衰器と、該光可変減衰器による減衰量によって該副信号を該主信号光に重畳させるべく、該副信号出力部で出力された該副信号に従って、該光可変減衰器による減衰量を設定する減衰量設定部と、該光可変減衰器での減衰量の振幅を、該主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるべく、該減衰量設定部を制御する安定化制御部と、をそなえるとともに、該副信号復調装置が、該副信号変調装置から出力された、主信号光の平均強度に該副信号が変調された信号光の一部を分岐する分岐部と、該分岐部で分岐された一部の信号光について電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部からの電気信号について該副信号の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタで抽出された該副信号の周波数成分をもとに該副信号を復調する復調部と、をそなえたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明によれば、安定化制御部により、光可変減衰器での減衰量の振幅を、主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるように減衰量設定部を制御することができるので、汎用の主信号光送信装置を使用しながら、主信号光の強度によらず、主信号光に重畳した副信号の伝送を安定化させることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及びその作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなるものである。
〔Ａ〕一実施形態の説明
図１は本発明の一実施形態における光通信システム１を示すブロック図である。この図１に示す光通信システム１は、送信局２および受信局３が伝送路４を介して接続されてなるもので、伝送路４は光ファイバ４１をそなえるとともに光増幅器４２が光ファイバ４１間に介装されて構成され、送信局２から送信される光信号を受信局３に向けて伝送する。
【００１４】
また、送信局２は、送信すべき主信号光を出力する主信号光送信装置２１をそなえるとともに、主信号光送信装置２１からの主信号光に、当該主信号光に含まれる主信号に対する副信号を変調して送信する副信号変調装置２２をそなえている。この主信号光送信装置２１としては、例えば汎用のＭＳＡトランシーバを適用することができる。
ここで、副信号はデータ信号をなす主信号とは異なる信号であるが、この副信号によって伝送する情報には特に制限はなく、主信号と関係する情報、例えば主信号光の波長に関する情報や主信号の品質に関する情報としても良いし、主信号とは特に関係しない情報、例えば送信局２の保守に関係する情報をとしても良い。
【００１５】
さらに、副信号変調装置２２は、主信号光送信装置２１とは別体に構成することができるものであり、この場合においては、副信号変調装置２２は、図示しないコネクタを介した光ファイバ２３により主信号光送信装置２１に接続され、伝送路４をなす光ファイバ４１に接続される。これにより、主信号光送信装置２１からの信号光を受けて、副信号が変調された信号光として伝送路４をなす光ファイバ４１に出力することができる。
【００１６】
また、受信局３は、受信した信号光から、副信号変調装置２２で変調された副信号を復調し受信する副信号復調装置３１をそなえるとともに、主信号光を受信する主信号光受信装置３２をそなえている。この主信号光受信装置３２についても、例えば汎用のＭＳＡトランシーバを適用することができる。
さらに、副信号復調装置３１についても、主信号光受信装置３２とは別体に構成することができるものであり、この場合においては、図示しないコネクタを介した光ファイバ３３により主信号光受信装置３２に接続される。尚、伝送路４上においても、副信号変調装置２２で変調された副信号について復調し受信する副信号復調装置４３を中継局として適宜介装することができる。
【００１７】
これにより、この図１に示す光通信システム１においては、主信号とともに副信号が変調された信号光を、送信局２で送信するとともに受信局３で受信することができる。即ち、主信号光については、主信号光送信装置２１および主信号光受信装置３２間で送受し、副信号については、副信号変調装置２２および副信号復調装置３１との間で送受する。これにより、上述の副信号変調装置２２および副信号復調装置３１により副信号変復調システムを構成する。
【００１８】
このとき、副信号の多重、分離は主信号の情報に依存しておらず、主信号光送信装置２１および副信号変調装置２２間の接続、並びに副信号復調装置３１および主信号光受信装置３２間の接続を、コネクタを介した光ファイバ２３，３３による接続とすることが可能であるため、主信号光の送受を行なっている既存のシステムに、容易に副信号送受信のための機能を追加することができるようになる。
【００１９】
また、上述の副信号変調装置２２は、図２に示すように、副信号出力部２２１，光可変減衰器２２２，減衰量設定部としての乗算器２２３および安定化制御部２２４をそなえている。
副信号出力部２２１は、主信号光送信装置２１から送信される主信号光に含まれる主信号に対する副信号を出力するもので、副信号を発生する副信号発生器（副信号発生部）５１と、副信号発生器５１で発生された副信号について位相変調を行ない、位相変調結果を乗算器２２３に出力する位相変調器（位相変調部）５２と、をそなえている。尚、この主信号に対する副信号のデータ内容としては、光伝送路４における監視情報等、光伝送路４を通じて主信号の伝送を行なう際に、送信局２と受信局３または中継局との間でやりとりする付加的なデータとすることができる。
【００２０】
また、光可変減衰器２２２は、主信号光送信装置２１から送信された主信号光について可変減衰させるものである。この光可変減衰器２２２による主信号光の強度の減衰量は、後述の乗算器２２３から与えられる電気信号の強度（例えば電圧値又は電流値）によって制御されるようになっている。
すなわち、乗算器２２３は、光可変減衰器２２２による減衰量によって副信号を主信号光に重畳させるべく、副信号出力部２２１で出力された副信号に従って、光可変減衰器２２２による光の減衰量を設定するものである。これにより、光可変減衰器２２２において減衰量が変化した信号光は、主信号とともに副信号が変調された光として、光伝送路４を通じて伝送することができる。
【００２１】
なお、光可変減衰器２２２においては、主信号の速度の１／２よりも遅い応答速度で減衰量が変化するようになっているので、副信号の主信号光への重畳によって、少なくとも主信号光を変調している主信号に及ぼす影響が生じないようにしている。
ここで、乗算器２２３は、副信号出力部２２１からの副信号に基づく強度変化を有する電気信号を、光可変減衰器２２２での減衰量を設定するための設定信号として光可変減衰器２２２に出力する。このとき、副信号出力部２２１からの副信号と、後述の安定化制御部２２４からの信号を乗算し、この乗算結果を上述の設定信号として光可変減衰器２２２に与えるようになっている。
【００２２】
たとえば、図３（ａ）に示すような強度を有する主信号光を主信号光送信装置２１から入力されると、光可変減衰器２２２においては、乗算器２２３からの設定信号に基づいて入力された主信号光を可変減衰させることにより、例えば図３（ｂ）に示すような副信号が変調された信号光として出力される。尚、図３（ｂ）におけるＡは、副信号の振幅を示すものであり、この副信号の振幅については、安定化制御部２２４からの信号に基づいて、主信号光の平均強度に対してほぼ一定の比率となるように制御されている。
【００２３】
すなわち、安定化制御部２２４は、光可変減衰器２２２での減衰量の振幅を、主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるべく、減衰量設定部としての乗算器２２３を制御（負帰還制御）するものである。言い換えれば、安定化制御部２２４が乗算器２２３に供給する制御信号により、主信号光に重畳される副信号の振幅を、主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させることができるようになっている。この安定化制御部２２４は、分岐部５３，光電変換器５４，ローパスフィルタ５５，バンドパスフィルタ５６，ピーク検出器５７および制御部５８をそなえている。
【００２４】
分岐部５３は、光可変減衰器２２２から出力され光伝送路４を通じて伝送すべき信号光の一部を分岐するものであり、光電変換器５４は、分岐部５３で分岐された一部の信号光について、その強度変化に応じた電気信号に変換するものである。例えば、分岐部５３からの信号光レベルを、図３（ｃ）のＢに示すように、副信号レベルの変化についても含んで（電気信号として）検出することができるようになっている。尚、この光電変換器５４においては、例えばフォトダイオードをそなえるとともに、フォトダイオードから出力される電気信号を適宜電流信号から電圧信号に変換する回路を適宜そなえることができる。
【００２５】
また、ローパスフィルタ５５は、光電変換器５４からの電気信号を平滑化することにより、光可変減衰器２２２から出力された主信号光の平均強度を検出するものである。例えば、図３（ｃ）のＣに示すように、副信号成分が除去されて、光電変換器５４からの電気信号についての平均強度レベルを持つ電気信号を出力することができる。
したがって、このローパスフィルタ５５から出力される電気信号は、光可変減衰器２２２から出力される主信号光の平均強度を示すものということができ、ローパスフィルタ５５は、光可変減衰器２２２から出力された信号光についての平均強度を検出する平均強度検出部として構成される。
【００２６】
さらに、バンドパスフィルタ５６は、光電変換器５４からの電気信号から、光可変減衰器２２２において変調された副信号成分を取り出すものであり、光可変減衰器２２２から出力された信号光に含まれる副信号成分を抽出する副信号成分抽出部として構成される。尚、このバンドパスフィルタ５６から出力される電気信号としては、例えば、図３（ｄ）のＤに示すように、所定の参照電圧を基準電圧として含んで副信号成分を出力することができるようになっている。
【００２７】
ピーク検出器５７は、バンドパスフィルタ５６で抽出された副信号成分についてのピーク値を上述の参照電圧を除いた値として検出することにより、副信号成分の振幅値を得るものである。即ち、ピーク検出器５７は、バンドパスフィルタ５６で抽出された副信号成分の振幅値を検出する振幅値検出部として構成される。例えば、ピーク検出器５７は、図３（ｄ）のＤに示すような強度変化を持つ電気信号として抽出された副信号成分から、図３（ｄ）のＥに示すような振幅値成分を検出し、図３（ｅ）のＦに示すような強度の電気信号として出力する。
【００２８】
さらに、図２に示す制御部５８は、ピーク検出器５７で検出された振幅値が、ローパスフィルタ５５で検出された平均強度に対して一定比率となるように、乗算器２２３での減衰量設定を制御するものである。換言すれば、この制御部５８から乗算器２２３に出力する信号を、光可変減衰器２２２での減衰量の振幅を主信号光の振幅に対して一定比率に安定化させる設定信号としている。制御部５８は、この図２に示すように、増幅器５８ａ，減算器５８ｂおよび積分器５８ｃをそなえている。
【００２９】
ここで、増幅器５８ａは、ピーク検出器５７で検出された副信号成分の振幅値を、主信号光の平均強度に対して一定とすべき比率に対応した増幅率で増幅するものである。例えば、副信号成分の振幅値を光可変減衰器２２２からの主信号成分に対して一定とすべき比率の逆数を、入力信号レベルに対する出力信号レベルとするような増幅率とする。例えば、副信号成分の振幅値を、光可変減衰器２２２からの主信号成分に対して一定比率である２パーセント（２／１００）を目標比率とする場合には、増幅器５８においては、この２／１００の逆数にあたる「５０」を、入力信号レベルに対する出力信号レベルの比となる増幅率が設定される。
【００３０】
また、減算器５８ｂは、上述のローパスフィルタ５５で検出された主信号光の平均強度と、増幅器５８ａで増幅された副信号成分の振幅値との差分を演算するものであり、演算結果については積分器５８ｃに出力されるようになっている。例えば、図３（ｃ）のＣに示すような主信号光の平均強度から、図３（ｅ）のＧに示すような、増幅後の副信号成分の振幅値を減算し、この減算の結果得られた値を積分器５８ｃに出力する。
【００３１】
そして、積分器５８ｃにおいては、減算器５８ｂによる演算結果について積分し、この積分によって得られた値を、乗算器２２３への制御信号として供給するものであり、これにより、減算器５８ｂによる演算結果がほぼ０となるように、光可変減衰器２２２への減衰量を、乗算器２２３を介して制御することができる。
換言すれば、積分器５８ｃは、減算器５８ｂによる演算結果がほぼ０となるように、他は、光可変減衰器２２２での減衰によって変調される副信号の振幅成分が主信号光の平均強度に対して一定比率となるように、光可変減衰器２２２に与える設定信号の強度を制御する信号を乗算器２２３に供給する供給部を構成する。
【００３２】
また、図１に示す副信号復調装置３１（又は中継局としての副信号復調装置４３）は、上述の副信号変調装置２２で変調された副信号を復調し受信するものであり、図４に示すように、分岐部３１１，光電変換器（光電変換部）３１２，バンドパスフィルタ３１３，復調器３１４および副信号処理器３１５をそなえている。ここで、分岐部３１１，光電変換器３１２およびバンドパスフィルタ３１３については、それぞれ前述の副信号変調装置２２における分岐部５３，光電変換器５４およびバンドパスフィルタ５６と同様の構成をそなえている。
【００３３】
また、復調器３１４は、バンドパスフィルタ３１４で抽出された副信号成分について復調することにより、副信号発生器５１で発生した副信号を再生するものである。即ち、この復調器３１４においては、位相変調器５２において位相変調された副信号について、当該位相変調に対する位相復調を行なうようになっている。
これにより、副信号処理器３１５においては、復調器３１４で復調された副信号を入力されて、この入力された副信号に基づいて処理を行なうことができるようになっている。例えば、この副信号に伝送路４の監視情報が含まれている場合には、この監視情報に基づいて伝送路４の保守運用管理等を行なうことができるようになっている。
【００３４】
上述の構成により、本発明の一実施形態においては、主信号光送信装置２１と主信号光受信装置３２との間での主信号光の通信を行なう際に、信号光の伝搬方向について、副信号変調装置２２を主信号光送信装置２１の後段に設けるとともに、副信号復調装置３１を主信号光受信装置３２の前段に設けることにより、これらの副信号変調装置２２および副信号復調装置３１との間で副信号をやりとりすることができる。この副信号には、伝送路４の監視情報等を含めることができるので、この副信号のやりとりを通じて伝送路の保守運用管理等を行なうことができるようになる。
【００３５】
ここで、副信号変調装置２２においては、副信号出力部２２１で、主信号光送信装置２１から送信される例えば１０Ｇｂｐｓ程度のデータ速度で伝送される主信号光に、副信号出力部２２１で出力される副信号を、光可変減衰器２２２による光減衰動作を通じて変調する。
このとき、副信号出力部２２１の位相変調器５２においては、副信号発生器５１で発生された副信号についいて位相変調し、この位相変調された副信号を、光可変減衰器２２２に対する減衰制御を通じて変調している。
【００３６】
ここで、副信号発生器５１にて発生した副信号に対する変調方式として、振幅変調を採用する場合には、データのマーク率や同一符号の連続によって回路で検出される変調の振幅が変化するため、送信できるデータ符号の並びに制限を課すようなことが必要となってしまう。又、周波数変調にした場合には周波数の変化によって振幅の制御等に悪影響がでないように注意する必要が生じる。これに対し、副信号発生器５１にて発生した副信号に対する変調方式として、位相変調を採用することによって、一般的に振幅変調や周波数変調に比べてデータの符号誤り率を小さくできるだけでなく、振幅制御のための回路を簡単にすることができ、送信データの符号の並び方についての制限も少なくすることができる。
【００３７】
さらに、光可変減衰器２２２においては、可変範囲を１０ｄＢ以上とし、応答速度を１ｍｓ程度のものを用いることとすれば、副信号の変調周波数は、およそ１０ｋＨｚ程度以下に制限させることができる。このとき、安定化制御部２２４においては、光可変減衰器２２２での減衰量の振幅を、主信号光の平均強度に対して一定比率（例えば２パーセント程度）に安定化させるべく、乗算器２２３に対して減衰量の振幅を設定する信号を出力している。
【００３８】
これにより、光可変減衰器２２２から出力される信号光に含まれる副信号の振幅は、当該信号光に含まれる主信号光の平均強度に実質的に一定の比率となるように保つことができるので、主信号光送信装置２１から送信される主信号光の平均強度に応じて、重畳すべき副信号の、主信号光に対する相対的な比率を一定とすることができる。
すなわち、主信号光の平均強度や光可変減衰器２２２の特性に個体差や温度変化による差が生じても、回路の動作範囲内においては、副信号の振幅を、主信号光の平均強度に対して予め定められた一定比率に高精度で保つことができるのである。
【００３９】
ところで、図５は、上述の実施形態の場合と異なり、光可変減衰器２２２において変調される副信号の振幅を、主信号光の平均強度によらずに常に一定値となるように制御するフィードバック制御部２２４Ａをそなえた副信号変調装置２２Ａを示すブロック図である。即ち、この図５に示す副信号変調装置２２Ａにおいては、図２に示す安定化制御部２２４に代えて、フィードバック制御部２２４Ａをそなえている点が異なっており、図中、図２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００４０】
この図５に示すフィードバック制御部２２４Ａの減算器５９においては、副信号の制御目標となる参照電圧と、副信号の振幅値とを減算している。即ち、フィードバック制御部２２４Ａにおいては、減算器５９での減算結果が０となるように、光可変減衰器２２２における減衰量の振幅を、乗算器２２３への設定信号を通じて制御している。
この場合においては、上述の図２に示す本実施形態の副信号変調装置２２の場合と異なり、主信号光の強度によって、当該主信号光に対する副信号の強度比が変動するため、主信号光に影響を与えることなく副信号も受信できるような伝送システムの設計に制約が課されてしまう。
【００４１】
これに対し、図２に示す副信号変調装置２２においては、主信号光に対する副信号の振幅の比率が変動することがなくなるので、副信号復調装置３１（又は４３）において安定的に副信号を受信することができるほか、主信号受信装置３２における主信号光の受信を行なう際においても副信号の振幅が影響を与えることなく、主信号光の受信の安定化を図ることが可能となる。
【００４２】
このように、本発明の一実施形態によれば、安定化制御部２２４により、光可変減衰器２２２での減衰量の振幅を、主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるように乗算器２２３を制御することができるので、汎用の主信号光送信装置を使用しながら、主信号光の強度によらず、主信号光に重畳した副信号の伝送を安定化させることができる利点がある。
【００４３】
〔Ｂ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。
たとえば、副信号出力部２２１で出力する副信号としては、１つの主信号に対して変調周波数が異なったものを複数多重することができる。この場合、安定化制御部２２４の副信号抽出部であるバンドパスフィルタ５６および受信側の副信号復調装置３１のバンドパスフィルタ３１３では、抽出すべき副信号の周波数にあわせて透過周波数を調整できるようにする。
【００４４】
また、上述の実施形態においては、副信号変調装置２２を送信局２に設けた場合について説明しているが、適用される光通信システムの仕様に応じて、副信号復調装置を適宜伝送路４上の中継局にそなえることとしてもよい。
〔Ｃ〕付記
（付記１）
主信号とは異なる副信号を出力する副信号出力部と、
該主信号が変調された主信号光について該主信号の速度の１／２よりも遅い応答速度で可変減衰させる光可変減衰器と、
該光可変減衰器による減衰量によって該副信号を該主信号光に重畳させるべく、該副信号出力部で出力された該副信号に従って、該光可変減衰器による減衰量を設定する減衰量設定部と、
該光可変減衰器での減衰量の振幅を、該主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるべく、該減衰量設定部を制御する安定化制御部と、
をそなえたことを特徴とする副信号変調装置。
【００４５】
（付記２）
該副信号出力部が、
該副信号を発生する副信号発生部と、
該副信号発生部で発生された副信号について位相変調を行ない、該位相変調結果を該減衰量設定部出力する位相変調部と、をそなえたことを特徴とする付記１記載の副信号変調装置。
【００４６】
（付記３）
該安定化制御部が、
該光可変減衰器から出力された信号光についての平均強度を検出する平均強度検出部と、
該光可変減衰器から出力された信号光に含まれる副信号成分を抽出する副信号成分抽出部と、
該副信号成分抽出部で抽出された副信号成分の振幅値を検出する振幅値検出部と、
該振幅値検出部で検出された振幅値が、該平均強度検出部で検出された平均強度に対して一定比率となるように、該減衰量設定部での減衰量設定を制御する制御部と、をそなえたことを特徴とする付記１記載の副信号変調装置。
【００４７】
（付記４）
該減衰量設定部が、該副信号出力部からの該副信号に基づく強度変化を有する電気信号を、該減衰量を設定するための設定信号として該光可変減衰器に出力すべく構成されるとともに、
該安定化制御部が、該光可変減衰器での減衰量の振幅を該主信号光の振幅に対して一定比率に安定化させるべく、該減衰量設定部から該光可変減衰器に与える前記設定信号の強度を制御することを特徴とする付記１〜３のいずれか１項記載の副信号変調装置。
【００４８】
（付記５）
該減衰量設定部が、該副信号出力部からの該副信号に基づく強度変化を有する電気信号を、該減衰量を設定するための設定信号として該光可変減衰器に出力すべく構成されるとともに、
該制御部が、
該振幅値検出部で検出された副信号成分の振幅値を、該主信号光の平均強度に対して一定とすべき比率に対応した増幅率で増幅する増幅器と、
該平均強度検出部で検出された平均強度および該増幅器で増幅された副信号成分の振幅値の差分を演算する減算器と、
該減算器による演算結果がほぼ０となるように、該光可変減衰器に与える前記設定信号の強度を制御する信号を該減衰量設定部に供給する供給部と、をそなえたことを特徴とする付記３記載の副信号変調装置。
【００４９】
（付記６）
該供給部が、該減算器による演算結果について積分した値を、前記設定信号の強度を制御信号として該減衰量設定部に供給することを特徴とする付記５記載の副信号変調装置。
（付記７）
主信号光送信装置から送信される主信号光に含まれる主信号に対する副信号を出力する副信号出力部と、該主信号光の平均強度よりも十分小さい強度変化により、該主信号光の平均強度を該副信号出力部からの副信号で変調する変調部と、をそなえてなる副信号変調装置の該変調部で変調された該副信号を復調しうる副信号復調装置であって
該主信号光の平均強度に該副信号が変調された信号光の一部を分岐する分岐部と、
該分岐部で分岐された一部の信号光について電気信号に変換する光電変換部と、
該光電変換部からの電気信号について該副信号の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタと、
該バンドパスフィルタで抽出された該副信号の周波数成分をもとに該副信号を復調する復調部と、をそなえて構成されたことを特徴とする副信号復調装置。
【００５０】
（付記８）
主信号光送信装置の主信号光に、該主信号光に含まれる主信号に対する副信号を変調して送信する副信号変調装置と、
該副信号変調装置にて送信された光信号から該副信号を復調する副信号復調装置と、をそなえた副信号変復調システムであって、
該副信号変調装置が、主信号光送信装置から送信される主信号光に含まれる主信号に対する副信号を出力する副信号出力部と、該主信号光について該主信号の速度の１／２よりも遅い応答速度で可変減衰させて送信する光可変減衰器と、該光可変減衰器による減衰量によって該副信号を該主信号光に重畳させるべく、該副信号出力部で出力された該副信号に従って、該光可変減衰器による減衰量を設定する減衰量設定部と、該光可変減衰器での減衰量の振幅を、該主信号光の平均強度に対して一定比率に安定化させるべく、該減衰量設定部を制御する安定化制御部と、をそなえるとともに、
該副信号復調装置が、該副信号変調装置から出力された、主信号光の平均強度に該副信号が変調された信号光の一部を分岐する分岐部と、該分岐部で分岐された一部の信号光について電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部からの電気信号について該副信号の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタで抽出された該副信号の周波数成分をもとに該副信号を復調する復調部と、をそなえたことを特徴とする副信号変復調システム。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態における光通信システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における副信号変調装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における副信号変調装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態における副信号復調装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態の効果を説明する際の対比対象となる副信号変調装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    光通信システム
２    送信局
２１    主信号光送信装置
２２    副信号変調装置
２２１    副信号出力部
２２２    光可変減衰器
２２３    乗算器（減衰量設定部）
２２４    安定化制御部
２２４Ａ    フィードバック制御部
２３    光ファイバ
３    受信局
３１    副信号復調装置
３１１    分岐部
３１２    光電変換器（光電変換部）
３１３    バンドパスフィルタ
３１４    復調器
３１５    副信号処理器
３２    主信号光受信装置
３３    光ファイバ
４    伝送路
４１    光ファイバ
４２    光増幅器
４３    副信号復調装置
５１    副信号発生器（副信号発生部）
５２    位相変調器（位相変調部）
５３    分岐部
５４    光電変換器
５５    ローパスフィルタ（平均強度検出部）
５６    バンドパスフィルタ（副信号成分抽出部）
５７    ピーク検出器（振幅値検出部）
５８    制御部
５８ａ    増幅器
５８ｂ    減算器
５８ｃ，５９    積分器（供給部）
【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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