(57)【要約】【課題】  光源及び分散補償器の双方についてそれぞれ独立に波長安定化を行なうことなく、光源の出力波長の波長安定化のみで、光源の出力波長に分散補償器の通過特性を追従させて高安定に一致させることができるようにする。【解決手段】  ある波長の光を送信する光源１１と、この光源１１から送信された光の分散を補償する通過特性可変型の分散補償器２と、この分散補償器２を通過した光の強度変化量が最小となるよう、分散補償器２の通過特性を制御する制御手段４，１５〜１７とをそなえるように構成する。【選択図】        図１
2006025011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある波長の光を出力する光送信部と、
前記光送信部を制御して出力光の波長に変化を与える波長偏差印加部と、
前記光送信部の出力光を入力し、入力光の波長に応じてその透過率が変化する透過波長特性を有する光デバイスと、
前記光デバイスからの出力光の強度をモニタするモニタ部と、
前記波長偏差印加部を制御し、前記光送信部の出力光波長の変化に応じた前記光デバイスの出力光の強度変化量が最小となるように、前記光デバイスの透過波長特性を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする、光伝送装置。
【請求項２】
ある波長の光を出力する光源と、
該光源から送信された光の波長分散を補償し、通過波長特性が制御可能な分散補償器と、
該分散補償器を通過する波長の変化に対する光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、光伝送装置。
【請求項３】
該制御手段が、
該光源の送信光に波長偏差を与える波長偏差印加部と、
該分散補償器を通過した光の強度をモニタするモニタ部と、
該波長偏差印加部が与える上記波長偏差の変化量と該モニタ部でモニタした光の強度変化量との比及びその符号を検出する検出部と、
該検出部で検出された比及び符号に基づいて該強度変化量が最小となるように該分散補償器の通過特性を制御する分散補償器通過特性制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光伝送装置。
【請求項４】
該分散補償器が、
光反射率が１よりも小さい光入射面と、該光入射面を透過する光を反射しその光反射率が１よりも小さい光反射面とを有するエタロンフィルタにより構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光伝送装置。
【請求項５】
該分散補償器が、
反射率が１よりも小さいエタロンフィルタを複数重ねて構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光伝送装置。
【請求項６】
ある波長の光を送信する光源と、該光源からの光を伝送する光伝送路と、該光伝送路に介装されて伝送光の分散を補償する通過特性可変型の分散補償器を具備する複数の光中継ノードとを有する光伝送システムにおいて、
該光源の波長をシフトさせて、その波長シフト情報を各光中継ノードに転送し、
上記各光中継ノードでは、自ノードの該分散補償器を通過した光と上記転送されてきた波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御することを特徴とする、光伝送システムの制御方法。
【請求項７】
異なる波長の光を送信する複数の光源と、前記各光源からの光を波長多重光として伝送する光伝送路と、通過帯域が狭帯域で透過率のピークが所定間隔で繰り返し現れる周期的な通過特性をもち当該通過特性が可変の周期的分散補償器を具備する複数の光中継ノードとを有する波長多重光伝送システムにおいて、
基準波長となるいずれかの上記光源の波長をシフトさせて、その波長シフト情報を各光中継ノードに転送し、
上記各光中継ノードにおいて、自ノードの該分散補償器の該基準波長についての出力光と上記転送されてきた該基準波長についての波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した該基準波長の光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御した後、
該分散補償器を通過した該基準波長以外の波長の光の強度変化量が最小となるよう、基準波長以外の該光源の送信波長を制御することを特徴とする、光伝送システムの制御方法。
【請求項８】
異なる波長の光を送信する複数の光源と、前記各光源からの光を波長多重光として伝送する光伝送路と、該光伝送路に介装された複数の光中継ノードとを有する波長多重光伝送システムにおける該光中継ノードであって、
通過帯域が狭帯域で透過率のピークが所定間隔で繰り返し現れる周期的な通過特性をもち当該通過特性が可変の周期的分散補償器と、
基準波長となるいずれかの上記光源に与えられた波長シフト情報を受信する波長シフト情報受信手段と、
該周期的分散補償器を通過した該基準波長についての出力光と、該波長シフト情報受信部で受信した波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した該基準波長の光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、波長制御機能付きの光中継ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送装置並びに光伝送システムの制御方法及び波長制御機能付きの光中継ノードに関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいて伝送路の波長分散が大きい場合に分散補償を行なう必要がある。分散補償器としてはファイバタイプ（いわゆるＤＣＭ）が一般的であるが、近年、ＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array）、エタロン、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）、導波路共振型などファイバ型ではない分散補償器が実現されてきている。
この中で、特に、ＶＩＰＡやエタロンフィルタはシンプルでコンパクトな構成で分散補償を行なえ、かつ、分散補償量も可変にすることが可能なことから非常に有望な分散補償デバイスであるが、その一方で、共振を利用する構造であるため、分散補償が可能な通過帯域が周期的になるとともに各波長における通過帯域幅が制限される（狭帯域になる）という特質がある。例えば、ＶＩＰＡの通過帯域特性の一例を模式的に示すと図２１に示すようになるが、この図２１の上段に示すように、５０，１００あるいは２００ＧＨｚ（ギガヘルツ）といった極めて狭い間隔で周期的に通過帯域特性（以下、単に「通過特性」ともいう）のピーク（中心波長）が現れる。なお、図２１の下段は、波長に対する群遅延特性を示しており、前記ピークからずれるに従い群遅延が０からずれる様子を示している。
【０００３】
そのため、非ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）システムでは、ＶＩＰＡやエタロンフィルタのような、分散補償可能な通過帯域が狭帯域で透過率のピークが所定間隔で繰り返し現れる周期的な波長分散補償器〔以下、周期的（もしくは周期型）分散補償器と称する〕を用いずに、通過帯域が広帯域の分散補償器（ＤＣＭ）を用いるのが普通である。
【０００４】
一方、ＷＤＭ伝送システムに周期的分散補償器を用いる場合には、分散補償可能な通過帯域が上述のごとく狭帯域かつ周期的であるため、光源（光送信機）の送信波長をＩＴＵ（International Telecommunication Union）規格のグリッド波長（以下、ＩＴＵグリッド波長という）λItuに高精度に安定化させるとともに、周期的分散補償器の透過波長（通過帯域特性）も当該ＩＴＵグリッド波長λItuに安定化させる必要がある。そのため、例えば図２０に示すように、光送信機１００には、半導体レーザ等の光源（ＬＤ）１０１０と波長変動検出回路１０１１とを内蔵するＬＤモジュール１０１及びＬＤ電流制御回路１０２のほかに、波長安定化（波長ロック）のために、波長検出回路１０３及びＬＤ温度制御回路１０４などを装備し、上記波長変動検出回路１０１１による波長変動情報を波長検出回路１０３で受けることにより波長変動（誤差）を検出し、当該検出誤差が最小となるようにＬＤ温度制御回路１０４により光源１０１を温度制御する（例えば、光源１０１０に備えられたペルチェ素子を制御する）ことで、光送信機１００の送信波長を対応するＩＴＵグリッド波長に安定的に一致させることを実現している。その一方で、周期的分散補償器２００の通過特性も温度安定化等によりＩＴＵグリッド波長に安定化させる。
【０００５】
このようにして、光送信機１００の送信波長及び周期的分散補償器２００の通過帯域特性の双方をＩＴＵグリッド波長に十分一致させ安定化させることで、安定した分散補償特性を得ることが可能となる。なお、この図２０において、１０５は光源１０１からの光を送信信号（データ）により変調する外部変調器（例えば、ＬＮ変調器等）を示すが、いわゆる直接変調方式の場合には不要になる。また、太実線矢印は電気信号ライン、細実線矢印は光信号ラインを示している。
【０００６】
なお、波長安定化に関する従来技術として他に、例えば下記特許文献１〜３により提案されている技術がある。
ここで、特許文献１の技術は、チューナブルレーザを予備用として用いる場合に、そのチューナブルレーザにより出力されうる複数波長のいずれをも安定化することが可能で、引込範囲も広くすることが可能なマルチ波長安定化装置を提供するものである。そのため、特許文献１のマルチ波長安定化装置は、入射光をＷＤＭ方式におけるチャンネルの波長間隔の２倍に相当する周期で干渉させるとともにその干渉光を半周期ずらして２つのポートから出力する干渉計と、前記各ポートからの出力光強度をそれぞれ検出する第１及び第２の検出手段と、所定波長に固定されるチャンネルが偶数か奇数かを判断するとともに、その判断結果と上記各検出手段の出力とに基づいてレーザ光源の出力波長が所定波長になるように制御する制御手段とをそなえて構成される。
【０００７】
そして、本マルチ波長安定化装置では、所定波長のチャンネルが偶数チャンネルか奇数チャンネルかを判断して、第２の検出手段の出力（ＰＤｏ２）で割った第１の検出手段の出力（ＰＤｏ１）の検出値（ＰＤｏ１／ＰＤｏ２）が目標値となるような制御信号をレーザ光源に与えることにより、レーザ光源の出力波長を所定波長に固定することが可能となる。また、偶数チャンネル同士及び奇数チャンネル同士の間では、それぞれ、ＰＤｏ１／ＰＤｏ２の同じ値がチャンネル波長間隔の２倍の周期で現れるため、各チャンネルの引込範囲は所定波長を中心としてチャンネル波長間隔の２倍にすることができる。
【０００８】
また、特許文献２の技術は、光ファイバグレーティング（ＦＢＧ）を分散補償に用いた光伝送装置に関するもので、狭帯域の分散補償用ＦＢＧを送信機内に配置するとともに、中心波長が使用中心温度において前記送信側ＦＢＧの中心波長と合致するように予め設定された分散補償用ＦＢＧを受信機内に配置している。そして、送信側では、波長安定化回路により送信側ＦＢＧの中心波長に送信光源の波長を安定化し、同時に分散補償を行ない、受信側では、受信側ＦＢＧで分散補償を行なうことにより、自己位相変調効果（ＳＰＭ）による劣化を抑圧する。また、上記送信側ＦＢＧの波長帯域幅を受信側ＦＢＧの波長帯域幅よりも狭く設定しておくことにより、送受独立に温度変化があっても送信波長が受信側ＦＢＧの反射帯域内に収めることができ、受信側ＦＢＧに要求される波長帯域幅を低減することも可能となる。
【０００９】
さらに、特許文献３の技術は、フィルタと検出器の役割を同時に果たすことのできるＱＣＳＥ光検出を使用することで、簡単な構成で波長安定化を可能とする方法及びシステムに関するもので、異なるバイアス電圧の供給を受けて動作する第１及び第２のＱＣＳＥ光検出器により１つの光源からの出射光の光電流をそれぞれ検出し、それらの検出光電流が一致するように光源を制御することで、光源の出力波長を所定波長に安定化させることができるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−３２３７８４号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ９７／３４３７９号再公表特許
【特許文献３】特開２００３−２１８４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述したように、周期的分散補償器は波長に対する通過帯域が制限される（狭帯域である）ため、光源と分散補償器の波長を高精度に合わせる必要があり、そのための手法として、分散補償器（ＶＩＰＡやエタロンフィルタ）については温度安定化させる等の工夫をするとともに、光源については波長ロック機能を内蔵させて安定化させるといった工夫が必要になる。その結果、光源及び分散補償器の双方の構成が複雑になり高コスト化してしまうという課題がある。
【００１１】
また、非ＷＤＭの長距離伝送システムにおいては、ＩＴＵグリッド波長に安定化不要な光源を用いるため、周期的な通過帯域特性をもつ分散補償器は通常適用できないという課題もある。
さらに、ＷＤＭ伝送システムにおいても、光源側と分散補償器側の両方で安定化させるのは前述のように非効率であるし、システム中に多数の分散補償器を用いる場合には、より高精度な波長安定性が求められることになる。また、ＷＤＭの長距離伝送システムにおいて、当該システムを構成する複数の光中継ノードに周期的波長分散補償器を用いる場合には、全ノードの分散補償器の波長安定化と送信光源の波長安定化とをすべてについて個々に行なう必要があるが、これは、システム全体として高コストになるため好ましくない。
【００１２】
また、上記特許文献１及び３の技術は、いずれも、送信側単独での波長安定化技術であるため、送信波長と分散補償器の通過帯域特性との関係については一切考慮していない。これに対し、上記特許文献２の技術では、上述したごとく送信波長を送信機内に設けた分散補償機能を有する送信側狭帯域ＦＢＧの中心波長に安定化させるので、光源及び分散補償器の双方の構成が複雑化することはないが、光源の出力波長を制御するため、種々の問題が生じる。
【００１３】
即ち、光源の出力波長を制御するには、ペルチェ素子等を用いて温度制御するのが通常であるが、消費電力が増大するばかりか、出力波長の可変幅によっては光源に大きな負荷がかかってしまい、光源の寿命低下や異常発生の要因ともなり得る。また、中心発光波長を変更すると予期せぬ出力パワー変動が生じて、システム全体に悪影響を及ぼすおそれもある。さらに、ＷＤＭ伝送システムの場合は、既述のように光源の出力波長をＩＴＵグリッド波長に安定化するのが通常であるため、上記特許文献２のように光源の出力中心発光波長を変化させる技術は適用できない。
【００１４】
本発明は、以上のような課題に鑑み創案されたもので、光源の出力波長を制御することなく、光源の出力波長に分散補償器の通過特性のピークに一致させることができるようにして、光源及び分散補償器の双方についてそれぞれ独立に波長安定化を行なうことなく、光源の出力波長の波長安定化のみで、光源の出力波長に分散補償器の通過特性を追従させて高安定に一致させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明の光伝送装置（請求項１）は、ある波長の光を出力する光送信部と、前記光送信部を制御して出力光の波長に変化を与える波長偏差印加部と、前記光送信部の出力光を入力し、入力光の波長に応じてその透過率が変化する透過波長特性を有する光デバイスと、前記光デバイスからの出力光の強度をモニタするモニタ部と、前記波長偏差印加部を制御し、前記光送信部の出力光波長の変化に応じた前記光デバイスの出力光の強度変化量が最小となるように、前記光デバイスの透過波長特性を制御する制御手段とを有することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の光伝送装置（請求項２）は、ある波長の光を出力する光源と、該光源から送信された光の波長分散を補償し、通過波長特性が制御可能な分散補償器と、該分散補償器を通過する波長の変化に対する光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている。
ここで、該制御手段は、該光源の送信光に波長偏差を与える波長偏差印加部と、該分散補償器を通過した光の強度をモニタするモニタ部と、該波長偏差印加部が与える上記波長偏差の変化量と該モニタ部でモニタした光の強度変化量との比及びその符号を検出する検出部と、該検出部で検出された比及び符号に基づいて該強度変化量が最小となるように該分散補償器の通過特性を制御する分散補償器通過特性制御部とをそなえて構成することができる（請求項３）。
【００１７】
また、該分散補償器は、光反射率が１よりも小さい光入射面と、該光入射面を透過する光を反射しその光反射率が１よりも小さい光反射面とを有するエタロンフィルタにより構成してもよく（請求項４）、反射率が１よりも小さいエタロンフィルタを複数重ねて構成してもよい（請求項５）。
さらに、本発明の光伝送システムの制御方法（請求項６）は、ある波長の光を送信する光源と、該光源からの光を伝送する光伝送路と、該光伝送路に介装されて伝送光の分散を補償する通過特性可変型の分散補償器を具備する複数の光中継ノードとを有する光伝送システムにおいて、該光源の波長をシフトさせて、その波長シフト情報を各光中継ノードに転送し、上記各光中継ノードでは、自ノードの該分散補償器を通過した光と上記転送されてきた波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の光伝送システムの制御方法（請求項７）は、異なる波長の光を送信する複数の光源と、前記各光源からの光を波長多重光として伝送する光伝送路と、通過帯域が狭帯域で透過率のピークが所定間隔で繰り返し現れる周期的な通過特性をもち当該通過特性が可変の周期的分散補償器を具備する複数の光中継ノードとを有する波長多重光伝送システムにおいて、基準波長となるいずれかの上記光源の波長をシフトさせて、その波長シフト情報を各光中継ノードに転送し、上記各光中継ノードにおいて、自ノードの該分散補償器の該基準波長についての出力光と上記転送されてきた該基準波長についての波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した該基準波長の光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御した後、該分散補償器を通過した該基準波長以外の波長の光の強度変化量が最小となるよう、基準波長以外の該光源の送信波長を制御することを特徴としている。
【００１９】
さらに、本発明の波長制御機能付きの光中継ノード（請求項８）は、異なる波長の光を送信する複数の光源と、前記各光源からの光を波長多重光として伝送する光伝送路と、該光伝送路に介装された複数の光中継ノードとを有する波長多重光伝送システムにおける該光中継ノードであって、通過帯域が狭帯域で透過率のピークが所定間隔で繰り返し現れる周期的な通過特性をもち当該通過特性が可変の周期的分散補償器と、基準波長となるいずれかの上記光源に与えられた波長シフト情報を受信する波長シフト情報受信手段と、該周期的分散補償器を通過した該基準波長についての出力光と、該波長シフト情報受信部で受信した波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した該基準波長の光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
上記の本発明によれば、光源及び分散補償器の双方についてそれぞれ独立に波長安定化を行なうことなく、光源の出力波長の波長安定化のみで、光源の出力波長に分散補償器の通過特性を追従させて高安定に一致させることができるので、良好な分散補償特性を得ることができる。特に、光源の中心発光波長は変化させることなく分散補償器の通過特性を変化させるので、消費電力を低減することができるとともに、光源の負荷も軽減することが可能となる。また、光源の中心発光波長の変更による予期せぬ出力パワー変動も防止することができる。そして、ＷＤＭ伝送システムに本分散補償システムを適用する場合には、光源の出力波長をＩＴＵグリッド波長に合わせて設定・安定化しておけば、分散補償器の通過特性をＩＴＵグリッド波長に追従させて安定化することが可能となるので、ＷＤＭ伝送システムへの適用も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態としての分散補償システム（光伝送装置）の構成を示すブロック図で、この図１に示す分散補償システムは、光送信機１として、半導体レーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子１１１を有し、ある波長の光を出力する光送信部として機能する光源（ＬＤ）ユニット１１，ＬＤ電流制御回路１２，ＬＤ温度制御回路１３，外部変調器１４，変調部（繰り返し信号発生部）１５，位相比較部１６及び制御部１７等をそなえるとともに、周期的分散補償器２，分散補償量設定部３，受光部４及び光カプラ５をそなえて構成されている。なお、上記の位相比較部１６及び制御部１７は、光送信機１内に配備してもよいし、光送信機１外（例えば、分散補償器２が設けられた光中継ノード内等）に配備してもよい。
【００２２】
ここで、周期的分散補償器２は、波長に対して周期的な通過特性（波長に対して周期的に透過率のピークが或る間隔で繰り返し現れる特性）を有するもので、そのような通過特性をもつ分散補償器として、例えば、ＶＩＰＡ型やエタロンフィルタ等を用いた反射フィルタ型のものがある。ＶＩＰＡ型の場合は、図２１に示したものと同様に、図２（ａ）に示すように、５０／１００／２００ＧＨｚ等の間隔で繰り返される群遅延特性（上段）及び通過特性（下段）を有し、エタロン（反射フィルタ）型の場合は、図２（ｂ）に示すように、波長に対して０．８ｎｍ（ナノメートル）等の間隔で繰り返される群遅延特性（上段）及び通過特性（下段）を有することになる。
【００２３】
図４にＶＩＰＡ型、図６にエタロン型の周期的分散補償器の構成例を示す。ここで、ＶＩＰＡ型またはエタロン型の分散補償器は、入力光の波長に応じてその透過率が変化する透過波長特性を有し、その透過波長特性を制御可能な光デバイスとして機能する。
図４に示すように、ＶＩＰＡ型の分散補償器２は、例えば、光源１１の出力光（コリメート光）を直線状に集光するライン焦点レンズ２１と、膜厚ｔの薄板の両面に反射膜をコーティングし、ライン焦点レンズ２１とは反対側の面の反射膜の反射率を１００％よりやや小さな値とし、入射光の波長に応じた出射角の出力光を生ずる角分散素子（ＶＩＰＡ板）２２と、ＶＩＰＡ板２２の出力光を点状に集光する焦点レンズ２３と、光入射側に３次元の曲面形状を有する３次元反射ミラー２４とをそなえて構成され、図５に模式的に示すように、ＶＩＰＡ板２２への入射光の入射角αを変更可能とすることにより、その周期的な通過特性（透過率のピーク）の中心波長を可変とすることができ、また、３次元反射ミラー２４を平行移動（図４の紙面の垂直方向に移動）させて焦点レンズ２３からの光の集光位置のミラー曲面を変化させることにより、３次元ミラーに入射する光の波長帯域において反射光の光路長の変化量を変化させることにより、分散補償量を可変とすることができるようになっている。
【００２４】
なお、透過率のピークの周期は上記膜厚ｔによって決定される。また、図４において、符号２０ａは光サーキュレータを示し、ポートａからの光をポートｂ、すなわちＶＩＰＡ板２２へ導き、ポートｂからの光、すなわちＶＩＰＡ板２２からの反射光をポートｃへ導く役割を果たす。さらに、かかるＶＩＰＡ型の分散補償器２による分散補償（動作）原理については公知であるので、その詳細な説明については省略する。
【００２５】
一方、図６に示すように、エタロン型の周期的分散補償器２は、例えば、ライン集光レンズ２５と膜厚ｔの薄板の両面に反射膜Ｒ１，Ｒ２が形成されたエタロンフィルタ（反射型共振器）２６とを用いて構成することができる。ここで、反射膜Ｒ２の反射率を１（全反射）にすると、全波長の光が全反射されるため、図２（ｂ）に示すような周期的な通過特性を得ることができない。即ち、この場合の通過特性は理想的にはフラットになる。その一方で、位相特性は波長によって位相変化量が異なるため、周期的な群遅延特性をもつことになる。なお、その周期は、エタロンフィルタ２６の膜厚ｔにより決定される。
【００２６】
しかし、このように通過特性がフラットになってしまうと、透過率のピークが存在しない（つまり、通過特性に傾斜部分が存在しない）ため、後述するようにして光源ユニット１１（発光素子１１１）の波長を透過率のピークに合わせるという制御が不可能になる。
そこで、本実施形態では、反射膜Ｒ２の反射率をあえて１よりも小さく（略１）して一部の光が漏れるようにしておく。これにより、膜厚ｔに応じて内部での多重反射の過程で漏れる光の波長と漏れない光の波長が生じるため、図２（ｂ）に示すような波長に対して周期的な通過特性を有する周期的分散補償器２を実現することができる。
【００２７】
あるいは、例えば図７に示すように、反射率が１よりも小さい２以上のエタロンフィルタ２６−１，２６−２を組み合わせて構成することによっても、周期的な通過特性を有する周期的分散補償器２を実現することができる。なお、この図７では、エタロンフィルタ２６−１の入射側の反射膜Ｒ１の反射率を０よりも僅かに大きい略０とし、エタロンフィルタ２６−１及び２６−２の境界に位置する反射膜Ｒ２の反射率を１よりも小さくし、反射膜Ｒ２の反対面のエタロンフィルタ２６−２の反射膜Ｒ３の反射率を１（全反射）としている。
【００２８】
ここで、かかるエタロン型の周期的分散補償器２の波長設定は、例えば図８に模式的に示すように、エタロンフィルタ２６（２６−１，２６−２）への光の入射角を可変にしたり、エタロンフィルタ２６（２６−１，２６−２）の温度を可変として膜厚ｔを可変とすることで反射膜Ｒ２（Ｒ３）の位置を可変としたりすることによって行なうことができる。
【００２９】
また、エタロン型の場合は、例えば図９に示すように、図６に示す構成を有する分散補償器２（ライン焦点レンズ２５及びエタロンフィルタ２６）（あるいは、図７に示す構成を有する分散補償器２でもよい）を、光サーキュレータ２０ａを介して複数タンデムに接続することで、周期的通過特性の広帯域化を図ることも可能である。ただし、この場合、反射率が１よりも小さい反射膜Ｒ２は全体に少なくとも１つ存在すればよい。
【００３０】
次に、図１において、分散補償量設定部３は、当該周期的分散補償器２の分散補償量を設定するものであり、光送信機１において、光源ユニット１１は、発光素子１１１を駆動することにより所定波長（ＩＴＵグリッド波長）の光を出力するものであり、ＬＤ電流制御回路１２は、この光源ユニット１１（発光素子１１１）（以下、単に「光源１１」と略記する）のための駆動電流を供給・制御するものであり、ＬＤ温度制御回路１３は、ペルチェ素子等により構成され、光源１１の温度を一定に保って温度変動による波長ずれを防止するためのものである。外部変調器１４は、光源１１の出力光を送信すべき主信号（データ）により変調するもので、例えばＬＮ変調器等を適用できる。
【００３１】
また、変調部（波長偏差印加部）１５は、ＬＤ温度制御回路１３に低周波の繰り返し信号（例えば、低周波の正弦波信号）を与えて当該ＬＤ温度制御回路１３による温度制御を制御することにより、光源１１の出力波長（送信波長）に変化を与える、即ち、低周波の波長偏差（微小な変調）を加えるものである。このように光源１１の出力波長に低周波の波長偏差を加えると、周期的分散補償器２の通過損失（透過率）が変わり、波長偏差は強度変調（強度変化）に変換される。
【００３２】
例えば、ＶＩＰＡを用いた場合を例にすると、光源１１の出力波長が周期的分散補償器２（ＶＩＰＡ）の周期的な通過特性のピーク値（中心波長）に一致又は略一致している場合〔図３（ａ）中の符号Ａ参照〕は、図３（ｂ）中に実線Ａで示すように、周期的分散補償器２の出力光は微小な強度変調が加わった強度変調光となる。これに対し、図３（ａ）中に符号Ｂで示すように、光源１１の出力波長が上記通過特性の中心波長よりも長波長側にずれている場合は、図３（ｂ）中に実線Ｂで示すように、周期的分散補償器２の出力光は光源１１の出力光と同相の強度変調光となり、逆に、図３（ａ）中に符号Ｃで示すように、光源１１の出力波長が中心波長よりも短波長側にずれている場合は、図３（ｂ）中に点線Ｃで示すように、周期的分散補償器２の出力光は光源１１の出力光と逆相の強度変調光となる。
【００３３】
したがって、周期的分散補償器（以下、単に「分散補償器」ともいう）２を通過した光の位相と通過前の光強度位相とを比較することにより、光源１１の出力波長が分散補償器２の通過特性の中心波長に一致又は略一致しているか、当該中心波長に対して長波長側及び短波長側のいずれにずれているかを検出することが可能となる。
そこで、本実施形態では、分散補償器２の出力光の一部を光カプラ５により分岐して受光（モニタ）する受光部（モニタ部）４および変調部１５により光源１１の出力光に変調を与えている信号の位相と受光部４によるモニタ光の位相とを比較する位相比較部１６を設けて、分散補償器２の出力光が光源の出力光と同相及び逆相の強度変調光のいずれになっているかを検出できるようにしている。ただし、位相比較部１６での分散補償器２の出力光との位相比較対象は、分散補償器２を通過する以前の光源１１の出力光でもよい。つまり、位相比較部１６は、変調部１５が与える上記波長偏差の変化量と受光部４でモニタした光の強度変化量との比及びその符号（同相／逆相）を検出する検出部としての機能を果たしている。
【００３４】
そして、制御部（分散補償器通過特性制御部）１７は、この位相比較部１６による検出結果（上記の比及び符号）に基づいて周期的分散補償器２の通過特性を適応的に制御するもので、例えば、分散補償器２がＶＩＰＡ型の場合、制御部１７は、位相比較部１６での検出結果が「同相」であれば、図５により前述したように、ＶＩＰＡ板２２への光の入射角αが大きくなるよう制御して分散補償器２の通過特性（透過率のピーク）を長波長側へシフトさせる一方、当該検出結果が「逆相」であれば、逆に、上記入射角αが小さくなるように制御して当該通過特性を短波長側へシフトさせることにより、分散補償器２を通過する波長の変化に対する光の強度変化量が最小〔図３（ｂ）の符号Ａで示す状態〕、即ち、分散補償器２の通過特性の中心波長を光源１１の出力波長に合わせるように動作する。
【００３５】
一方、エタロン型の分散補償器２を用いる場合、制御部１７は、位相比較部１６での検出結果に応じて、図８により前述したように、エタロンフィルタ２６（２６−１，２６−２）への光の入射角を制御するか、エタロンフィルタ２６（２６−１，２６−２）の温度制御して膜厚ｔを制御することによって、分散補償器２の通過特性（透過率のピーク）をシフトさせて、ＶＩＰＡ型の場合と同様に、分散補償器２の通過特性の中心波長を光源１１の出力波長に合わせるように動作する。
【００３６】
即ち、位相比較部１６での検出結果が「同相」であれば、制御部１７は、エタロンフィルタ２６（２６−１，２６−２）への光の入射角が大きくなるように制御するか、エタロンフィルタ２６（２６−１，２６−２）の温度を上昇制御して膜厚ｔを大きくすることによって、分散補償器２の通過特性（透過率のピーク）を長波長側へシフトさせる一方、当該検出結果が「逆相」であれば、逆に、上記入射角が小さくなるように制御するか、エタロンフィルタ２６（２６−１，２６−２）の温度を下降制御して膜厚ｔを小さくすることによって、分散補償器２の通過特性を短波長側へシフトさせて、分散補償器２の通過特性の中心波長を光源１１の出力波長に合わせる。
【００３７】
このようにして、光源１１の出力波長に一致するように分散補償器２の通過特性の中心波長を追従させることができるので、光源１１の出力波長と分散補償器２の通過特性とを高安定に一致させることができ、良好な分散補償特性を得ることができる。その結果、本例でも、ＷＤＭ伝送システムに本分散補償システムを適用する場合には、光源１１の出力波長をＩＴＵグリッド波長に合わせて設定・安定化しさえしておけば、分散補償器２の通過特性をＩＴＵグリッド波長に安定化することが可能となる。
【００３８】
なお、図１に示す分散補償システムは、例えば図１０に示すように構成することもできる。即ち、図１に示すシステムでは、外部変調器１４を用いて光源１１の出力光を主信号により変調しているが、図１０に示すように、光源１１（発光素子１１１）を主信号により直接変調するようにしてもよい。この場合も、外部変調器１４を用いる構成と同様に、制御部１７が、位相比較部１６での位相比較結果に基づいて、分散補償器２の通過特性の中心波長を光源１１の出力波長に追従制御させて安定化させることが可能となる。
【００３９】
つまり、上記の受光部４，変調部１５，位相比較部１６及び制御部１７は、光源１１の出力波長に合わせて分散補償器２の通過特性を適応的に調整して分散補償器２の通過特性のピーク近傍に光源１１の出力波長を安定化（ロック）させる波長ロック機構（制御手段）として機能し、より具体的には、波長偏差印加部としてのＬＤ温度制御回路１３を制御し、光源１１の出力光波長の変化に応じた分散補償器２の出力光の強度変化量が予め定められたしきい値以下となるように、分散補償器２の透過波長特性を制御するようになっているのである。
【００４０】
なお、本実施例の説明では、分散補償器として周期的特性を有するものを例としたが、これに限らず、通過特性が中心波長付近の帯域で変化する特徴を備え、透過帯域の中心波長を制御できるものであれば本実施形態に示す方法によって光源の出力波長に応じて透過帯域の中心波長に制御できることは明白である。
上述のごとく構成された本実施形態の分散補償システムでは、変調部１５により光源１１の出力光に微小な変調（波長偏差）を加えておき、その出力光の分散補償器２の通過前後の位相を比較することにより光源１１の出力波長が分散補償器２の通過特性の中心波長からどれ位ずれているかを位相比較部１６にて検出し、そのずれがなくなるように制御部１７によって分散補償器２の通過特性が適応制御されて安定化される。
【００４１】
したがって、光源１１及び分散補償器２の双方についてそれぞれ独立に波長安定化を行なう必要がなく、光源１１の出力波長の波長安定化のみで、光源１１の出力波長に分散補償器２の通過特性を追従させて高安定に一致させることができるので、良好な分散補償特性を得ることができる。特に、本例の場合は、光源１１の中心発光波長は変更せずに分散補償器２の通過特性を機械的な制御で変化させるので、消費電力を低減することができるとともに、光源１１の負荷も軽減することが可能となる。また、光源１１の中心発光波長の変更による予期せぬ出力パワー変動も防止することができる。
【００４２】
そして、ＷＤＭ伝送システムに本分散補償システムを適用する場合には、光源１１の出力波長をＩＴＵグリッド波長に合わせて設定・安定化しておけば、分散補償器２の通過特性をＩＴＵグリッド波長に追従させて安定化することが可能となるので、ＷＤＭ伝送システムへの適用も容易である。
（Ａ１）変形例の説明
図１１は上述した分散補償システムの変形例を示すブロック図で、この図１１に示す分散補償システムは、図１により上述したシステムに比して、制御部１７が、位相比較部１６による位相比較結果に基づいて、分散補償器２ではなく、光源１１の出力波長を制御するように構成されている点が異なる。
【００４３】
即ち、本変形例の制御部１７は、移動比較部１６による位相比較結果が「同相」であれば、ＬＤ温度制御回路１３の温度を低下させて光源１１の出力波長を短波長側へシフトさせる一方、当該検出結果が「逆相」であれば、逆に、ＬＤ温度制御回路１３の温度を上昇させて光源１１の出力波長を長波長側へシフトさせることにより、光源１１の出力波長を分散補償器２の通過特性の中心波長に合わせるように動作する。
【００４４】
つまり、本変形例の上記の受光部４，ＬＤ温度制御回路１３，変調部１５，位相比較部１６及び制御部１７は、分散補償器２の通過特性に光源１１の出力波長を追従させて分散補償器２の通過特性のピーク近傍に光源１１の出力波長を安定化（ロック）させる波長ロック機構として機能する。
したがって、この場合も、光源１１及び分散補償器２の双方についてそれぞれ独立に波長安定化を行なう必要がなく、分散補償器２の通過特性の安定化のみで、光源１１の出力波長と分散補償器２の通過特性とを高安定に一致させることができるので、良好な分散補償特性を得ることができる。そして、ＷＤＭ伝送システムに本分散補償システムを適用する場合には、分散補償器２の通過特性をＩＴＵグリッド波長に合わせて設定・安定化しておけば、光源１１の出力波長をＩＴＵグリッド波長に安定化することが可能となる。
【００４５】
なお、上述したようにＶＩＰＡ型の分散補償器２においては、ＶＩＰＡ板２２の例えば光の入射角αを変える、物理光学長を変える、すなわちＶＩＰＡ板２２の膜厚ｔを変える、(ＶＩＰＡ板２２を構成するミラーで挟まれたエアギャップが存在する場合にはギャップ長を変える)またはＶＩＰＡ板２２を構成するミラーの間に誘電体がある場合には、その屈折率を変えるなどにより、その周期的通過特性のピーク（中心波長）を可変とすることができる。また、エタロン型の分散補償器２においては、エタロンフィルタ２６（２６−１，２６−２）への光の入射角若しくは膜厚ｔを変えることで、その周期的通過特性の中心波長を可変にできる。しかしながら、本変形例では光源１１の出力波長を制御するだけでよいので、分散補償器２の周期的通過特性を必ずしも可変にできるようにしておく必要はない。
【００４６】
〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図１２は本発明の第２実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの構成を示すブロック図で、この図１２に示すＷＤＭ伝送システムは、異なる波長の光をそれぞれ送信する複数の光送信機１及びこれらの光送信機１の各出力光を波長多重してＷＤＭ光として光伝送路へ出力するＷＤＭカプラ５′をそなえた送信側端局ノード１０と、光伝送路からのＷＤＭ光を波長毎に分波するＷＤＭカプラ６及びこのＷＤＭカプラ６で分波された各波長の信号光を受信する複数の光受信機７をそなえた受信側端局ノード３０と、これらの端局ノード１０，３０間でＷＤＭ光を光のまま伝送すべき距離（３Ｒスパンと呼ばれる）に応じた台数だけ上記伝送路に介装される光中継ノード（ＯＡＤＭノード）２０−１〜２０〜Ｎ（Ｎは１以上の整数）とをそなえて構成されている。
【００４７】
また、各光中継ノード２０−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）には、それぞれ、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）等の光増幅器８と既述のＶＩＰＡ型やエタロン型の周期型分散補償器（ＤＣ：Dispersion Compensator）２とが設けられており、これにより、上記端局ノード１０，３０間でＷＤＭ光が一括増幅及び分散補償されながら伝送されるようになっている。
【００４８】
そして、送信側端局ノード１０において、各光送信機１のうち、各光中継ノード２０−ｉにおける分散補償器２の通過特性の中心波長を第１実施形態にて前述したごとく制御する上で基準となる波長の光を送信するいずれかの光送信機（基準波長光送信機）２０−ｉは、例えば図１３に示すように、既述のものと同一若しくは同様の光源１１（発光素子１１１），ＬＤ電流制御回路１２，ＬＤ温度制御回路１３及び外部変調器１４をそなえるほか、波長オフセット設定部１８及び光監視チャネル（ＯＳＣ：Optical Service Channel）送信部１９ａをそなえて構成されている。
【００４９】
ここで、波長オフセット設定部１８は、所要の波長オフセット（シフト）量（初期値は０）をＬＤ温度制御回路１３に与えることにより、光源１１のＬＤ温度を変化させ、光源１１の出力光に波長オフセット量Δλm（ｍは０以上の整数で、後述するように波長オフセットを与える毎に１ずつインクリメントされる変数である）を加えるためのものであり、ＯＳＣ送信部１９ａは、この波長オフセット部１８による波長オフセット量Δλmを波長オフセット情報としてＯＳＣにより下流側の各光中継ノード２０−ｉに通知する機能を提供するものである。
【００５０】
一方、各光中継ノード２０−ｉは、それぞれ、例えば図１４に示すように、既述のものと同一若しくは同様の分散補償器２，分散補償量設定部３，受光部４，光カプラ５，制御部１７をそなえるほか、既述の位相比較部１６として機能する除算回路及び波長可変フィルタ９をそなえて構成されている。
ここで、波長可変フィルタ９は、分散補償器２の出力光（ＷＤＭ光）から基準波長の光のみをモニタ光として透過させるもので、当該モニタ光は受光部４を通じて除算回路１６に入力されるようになっている。また、ＯＳＣ受信部（波長シフト情報受信手段）１９ｂは、ＯＳＣにより通知されてくる前記波長オフセット情報を受信して除算回路１６に入力するものである。
【００５１】
そして、除算回路１６は、受光部４からの基準波長のモニタ光とＯＳＣ受信部１９ｂで受信された波長オフセット情報（波長オフセット量Δλm）とに基づいて基準波長と当該基準波長に対応する分散補償器２の通過特性の中心波長とのずれを検出するもので、この検出結果に基づいて制御部１７が分散補償器２の当該中心波長を上記ずれがなくなるように制御することになる。
【００５２】
なお、各光中継ノード２０−ｉには、例えば図１７に示すように、受光部４で得られる分散補償器２の基準波長以外の波長の出力光（波長可変フィルタ９で選択される）の強度情報をＯＳＣにより上流側の各光中継ノード２０−ｉ及び送信側端局ノード１０へ通知するＯＳＣ送信部１９ｃもそなえられている。
次に、基準波長以外の波長の光を送信する光送信機（非基準波長光送信機）１（以下、説明の便宜上、符号１′を付す）は、例えば図１６に示すように、既述のものと同一若しくは同様の光源１１（発光素子１１１），ＬＤ電流制御回路１２，ＬＤ温度制御回路１３，外部変調器１４をそなえるほか、既述の位相比較部１６と同等の機能を有する除算回路１６ａ，既述の制御部１７と同等の機能を有する制御部１７ａ及びＯＳＣ受信部１９ｄをそなえて構成されるとともに、ＬＤ電流温度制御回路１３及び除算回路１６ａに前記波長オフセット量Δλmが設定可能なように構成されている。
【００５３】
ここで、ＯＳＣ受信部１９ｄは、下流側の光中継ノード２０−ｉのＯＳＣ送信部１９ｃによりＯＳＣ経由で転送されてくる基準波長についての強度情報を受信して除算回路１６ａに入力するものであり、除算回路１６ａは、当該強度情報と上記波長オフセット量Δλmとに基づいて光源１１の出力波長とこれに対応する分散補償器２の通過特性の中心波長とのずれを検出するものである。
【００５４】
そして、制御部１７ａは、この除算回路１６ａで検出された波長ずれがなくなるようにＬＤ温度制御回路１３により光源１１の温度を制御することによって光源１１の出力波長を分散補償器２の上記中心波長に追従させるものである。
以上のような構成により、本実施形態のＷＤＭ伝送システムでは、基準波長光送信機１の光源１１の波長をあえてシフト（オフセット）させて、その情報をＯＳＣ経由で各光中継ノード２０−ｉに転送し、各光中継ノード２０−ｉにおいては、周期的分散補償器２を通過したあとの基準波長の光パワーをモニタして、波長オフセット量と強度変化量の比と大きさを計算し、周期的分散補償器２の基準波長に対する中心波長設定を計算した比が小さくなるように調整することにより、周期的分散補償器２の基準波長についての中心波長を基準波長光送信機１の送信波長の中心に設定することが可能となる。また、基準波長についての上記調整後に、他の非基準波長光送信機１′の各光源１１の送信波長を分散補償器２の通過特性の中心波長にそれぞれ合わせるように設定することが可能となる。
【００５５】
以下、その詳細な手順について、図１８及び図１９を参照しながら説明する。
まず、ＷＤＭ伝送システムにおいて各光中継ノード２０−ｉの分散補償器２の中心波長を基準波長光送信機１の出力波長（基準波長）に合わせる動作（図１８参照）について説明する。なお、以下において、変数ｋは、図１２中に示すように、波長調整対象の（周期的分散補償器２を有する）ノード２０−ｉが下流側へ移行する毎に１ずつインクリメントされる設定カウンタ値を表し、初期値は０である。
【００５６】
図１８に示すように、初期設定ステップＳ１として、基準波長光送信機１の光源１１のＬＤ温度を、ＬＤ温度制御回路１３により初期値にセットし〔このとき波長オフセット量Δλm（ｍ＝０）は０〕（ステップＳ１−１）、波長オフセット量Δλmが０であることを例えばＯＳＣ送信部１９ａによりＯＳＣ経由で上流側から下流側の各光中継ノード２０−ｉに転送する（ステップＳ１−２）。
【００５７】
光中継ノード２０−１では、波長調整ステップＳ２として、まず、周期的分散補償器２を通過した光の一部を光カプラ５で分岐し、基準波長成分のみを波長可変光フィルタ９により抽出し（ステップＳ２−１）、抽出した基準波長成分の強度を受光部４にてモニタする（ステップＳ２−２）。このとき、主信号変調成分については平均化する。
そして、ｋ＝０で、かつ、初期状態ｍ＝０であれば、光中継ノード２０−１は、モニタした基準波長の強度をＩ0,0として記録する（つまり、最初のノードのパワーの初期値を記録する）（ステップＳ２−３）。なお、ｋ＝０で、かつ、ｍ≠０（つまり、波長オフセットが１回以上与えられている状態）であれば、受光部４でモニタした基準波長の強度をＩm,0として記録する（波長シフトされた場合の最初のノードの値を記録する）（ステップＳ２−４）。
【００５８】
その後、ｋ＝０であれば、本ブロック（波長調整ステップＳ２）を抜けて（ステップＳ２−５）、ｍを１増加（ｍ←ｍ＋１）するとともに（ステップＳ３）、ｋを１増加して（ステップＳ４）、基準波長光送信機１において、波長オフセット設定部１８により、波長オフセットステップＳ５を実行する。即ち、光源１１のＬＤ温度を変化させて、基準波長を現状値からΔλmだけオフセットを与え（ステップＳ５−１）、その波長オフセット量ΔλmをＯＳＣ送信部１９ａによりＯＳＣ経由で上流側から各光中継ノード２０−ｉに転送する（ステップＳ５−２）。
【００５９】
次に、再度、波長調整ステップＳ２を実行するが、今、ｋ＝１であるから、最初の光中継ノード２０−１では、波長オフセットによる基準波長の光強度の変化量ΔＩを下記式（１）により求める（ステップＳ２−６）。ただし、下記式（１）において、Ｌ＝１〜Ｎ−１である。
ΔＩ＝Ｉm,N−Σ（Ｉm,L−Ｉm-1,L）−Ｉm-1,N  …（１） ここでＮ＝１
そして、ＯＳＣにより転送されてきた波長オフセット量Δλmを入手し（ステップＳ２−７）、初期状態でなければ（つまり、ｍ≠０）、１回前からの波長オフセット量の変化量Δλm−Δλm-1を求め（ステップＳ２−８）、また、ｋ＝Ｎであれば除算回路１６により、強度変化量と波長オフセット量の変化量の比Ｒm＝ΔＩ／（Δλm−Δλm-1）を求める（ステップＳ２−９）。
【００６０】
その結果、Ｒm＞０（同相）であれば、制御部１７が、周期的分散補償器２の中心波長を長波長側にシフトさせ、逆に、Ｒm＜０（逆相）であれば、当該中心波長を短波長側にシフトさせる（ステップＳ２−１０）。これにより、光中継ノード２０−１の分散補償器２の通過特性の中心波長（ピーク）を基準波長光送信機１の光源１１の波長に一致させることが可能となる。
【００６１】
以降、他の光中継ノード２０−２〜２０−ｎについても、ｍ，ｋを１ずつインクリメントして（ステップＳ３，Ｓ４）、上記の波長オフセットステップＳ５及び波長調整ステップＳ２を実行することにより、上流側から、順次、各分散補償器の中心波長を光源１１の波長に一致させることができる。（ｋ＝Ｎとして（１）式で計算を行なう）
次に、基準波長以外の波長（チャンネル）についての光送信機（非基準波長光送信機）１′の送信波長を上述のごとく基準波長に一致させた各分散補償器２の中心波長に一致させる動作（図１９参照）について説明する。
【００６２】
図１９に示すように、各非基準波長光送信機１′は、それぞれ、初期設定ステップＳ６として、光源１１のＬＤ温度を、ＬＤ温度制御回路１３により初期値にセットし〔このとき波長オフセット量Δλm（ｍ＝０）は０〕（ステップＳ６−１）、波長オフセット量Δλmが０であることを例えばＯＳＣ送信部１９ａによりＯＳＣ経由で上流側から下流側の各光中継ノード２０−ｉに転送する（ステップＳ６−２）。
【００６３】
光中継ノード２０−１では、波長調整ステップＳ７として、まず、周期的分散補償器２を通過した光の一部を光カプラ５で分岐し、基準波長以外の調整対象の波長成分のみを波長可変光フィルタ９により抽出し（ステップＳ７−１）、抽出した基準波長成分の強度を受光部４にてモニタする（ステップＳ７−２）。このとき、主信号変調成分については平均化する。
【００６４】
そして、ｋ＝０で、かつ、初期状態ｍ＝０であれば、光中継ノード２０−１は、モニタした基準波長の強度をＩ0,0として記録する（つまり、最初のノードのパワーの初期値を記録する）（ステップＳ７−３）。なお、ｋ＝０で、かつ、ｍ≠０（つまり、波長オフセットが１回以上与えられている状態）であれば、受光部４でモニタした基準波長の強度をＩm,0として記録する（波長シフトされた場合の最初のノードの値を記録する）（ステップＳ７−４）。
【００６５】
その後、ｋ＝０であれば、本ブロック（波長調整ステップＳ７）を抜けて（ステップＳ７−５）、ｍを１増加（ｍ←ｍ＋１）するとともに（ステップＳ８）、ｋを１増加して（ステップＳ９）、非基準波長光送信機１′において、波長オフセット設定部１８により、波長オフセットステップＳ１０を実行する。即ち、光源１１のＬＤ温度を変化させて、送信波長を現状値からΔλmだけオフセットを与え（ステップＳ１０−１）、その波長オフセット量ΔλmをＯＳＣ送信部１９ａによりＯＳＣ経由で上流側から各光中継ノード２０−ｉに転送する（ステップＳ１０−２）。
【００６６】
次に、再度、波長調整ステップＳ７を実行するが、今、ｋ≠０であるから、k番目の光中継ノード２０−ｋでは、波長オフセットによる基準波長の光強度の変化量ΔＩを下記式（２）により求める（ステップＳ７−６）。ただし、下記式（２）において、Ｌ＝１〜Ｎ−１である。
ΔＩ＝Ｉm,N−Σ（Ｉm,L−Ｉm-1,L）−Ｉm-1,N  …（２）
そして、光中継ノード２０−１は、ＯＳＣ送信部１９ｃによりＯＳＣ経由で上記変化量ΔＩの情報を非基準波長光送信機１′に通知する（ステップＳ７−７）。
【００６７】
非基準波長光送信機１′では、初期状態（ｍ＝０）でなければ、１回前からの波長オフセット量の変化量Δλm−Δλm-1を求め（ステップＳ７−８）、ｋ＝Ｎであれば、除算回路１６ａ（図１６参照）により、強度変化量と波長オフセット量の変化量の比Ｒm＝ΔＩ／（Δλm−Δλm-1）を求める（ステップＳ７−９）。
その結果、Ｒm＞０（同相）であれば、制御部１７ａが、ＬＤ温度制御回路１３によりＬＤ温度を制御して、光源１１の送信波長を短波長側にシフトさせ、逆に、Ｒm＜０（逆相）であれば、光源１１の送信波長を長波長側にシフトさせる（ステップＳ７−１０）。これにより、非基準波長光送信機１′の光源１１の送信波長を光中継ノード２０−１の分散補償器２の通過特性の中心波長（ピーク）に一致させることが可能となる。
【００６８】
以降、ｍ，ｋを１ずつインクリメントして（ステップＳ８，Ｓ９）、上記の波長オフセットステップＳ１０及び波長調整ステップＳ７を実行することにより、各非基準波長光送信機１′の光源１１の送信波長（基準波長以外のチャンネル）を各ノード２０−ｋの分散補償器２の通過特性のピークに一致させることができる（図１５参照）。
以上のように、本第２実施形態によれば、ＷＤＭ伝送システム中に複数の周期的分散補償器２をもつシステムにおいて、光源１１の波長をあえてシフトさせて、その情報を各光中継ノード２０−ｋに転送し、各光中継ノード２０−ｋにおいては、そのノード２０−ｋ内の周期的分散補償器２を通過したあとのパワーをモニタし、波長シフト量と強度変化量の比と大きさを計算し、周期的分散補償器２の波長設定を、求めた強度変化量の比が小さくなるように調整することにより、光源１１の送信波長の中心に、各光中継ノード２０−ｋにおける分散補償器２の通過特性のピークを合わせることができる。
【００６９】
したがって、ＷＤＭの長距離伝送システムのように、システム中に多数の分散補償器２を用いるような場合であっても、各ノード２０−ｋ個別に分散補償器２の中心波長の調整を行なう必要がなく、システム全体としてのコストを低減することができる。特に、本例の場合は、上流側のノード２０−ｋから順番に分散補償器２の中心波長の調整を行なってゆくので、より高精度な波長設定を実現することができる。
【００７０】
また、上記プロセスは、まず基準となる波長に対して行なって、分散補償器２の中心波長を合わせた上で、その分散補償器２の通過特性に合わせるように他のチャンネルの光源１１の送信波長を調整するので、各チャンネルの光源１１の送信波長と各分散補償器２の通過特性のピークとをＩＴＵグリッド波長に高精度に一致させることができ、ＷＤＭの長距離伝送システムにおいても良好な分散補償特性を実現することができる。
【００７１】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔Ｃ〕付記
（付記１）
ある波長の光を出力する光送信部と、
前記光送信部を制御して出力光の波長に変化を与える波長偏差印加部と、
前記光送信部の出力光を入力し、入力光の波長に応じてその透過率が変化する透過波長特性を有する光デバイスと、
前記光デバイスからの出力光の強度をモニタするモニタ部と、
前記波長偏差印加部を制御し、前記光送信部の出力光波長の変化に応じた前記光デバイスの出力光の強度変化量が最小となるように、前記光デバイスの透過波長特性を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする、光伝送装置。
【００７２】
（付記２）
ある波長の光を出力する光送信部と、
前記光送信部を制御して出力光の波長に変化を与える波長偏差印加部と、
前記光送信部の出力光を入力し、入力光の波長に応じてその透過率が変化する透過波長特性を有する光デバイスと、
前記光デバイスからの出力光の強度をモニタするモニタ部と、
前記波長偏差印加部を制御し、前記光送信部の出力光波長の変化に応じた前記光デバイスの出力光の強度変化量が予め定められたしきい値以下となるように、前記光デバイスの透過波長特性を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする、光伝送装置。
【００７３】
（付記３）
ある波長の光を出力する光源と、
該光源から送信された光の波長分散を補償し、通過波長特性が制御可能な分散補償器と、
該分散補償器を通過する波長の変化に対する光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、光伝送装置。
【００７４】
（付記４）
該制御手段が、
該光源の送信光に波長偏差を与える波長偏差印加部と、
該分散補償器を通過した光の強度をモニタするモニタ部と、
該波長偏差印加部が与える上記波長偏差の変化量と該モニタ部でモニタした光の強度変化量との比及びその符号を検出する検出部と、
該検出部で検出された比及び符号に基づいて該強度変化量が最小となるように該分散補償器の通過特性を制御する分散補償器通過特性制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記３記載の光伝送装置。
【００７５】
（付記５）
該制御手段が、
該光源の送信光に波長偏差を与える波長偏差印加部と、
該分散補償器を通過した光の強度をモニタするモニタ部と、
該波長偏差印加部が与える上記波長偏差の変化量と該モニタ部でモニタした光の強度変化量との比及びその符号を検出する検出部と、
該検出部で検出された比及び符号に基づいて該強度変化量が予め定められたしきい値以下となるように該分散補償器の通過特性を制御する分散補償器通過特性制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記３記載の光伝送装置。
【００７６】
（付記６）
該分散補償器が、通過帯域が狭帯域で透過率のピークが所定間隔で繰り返し現れる周期的な通過特性を有する周期的分散補償器であることを特徴とする、付記３又は４に記載の光伝送装置。
（付記７）
該周期的分散補償器が、ＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array）型の分散補償器であることを特徴とする、付記６記載の光伝送装置。
【００７７】
（付記８）
該周期的分散補償器が、エタロンフィルタを用いたエタロン型の分散補償器であることを特徴とする、付記６記載の光伝送装置。
（付記９）
該エタロン型の分散補償器が、
光反射率が１よりも小さい光入射面と、該光入射面を透過する光を反射しその光反射率が１よりも小さい光反射面とを有するエタロンフィルタにより構成されたことを特徴とする、付記８記載の光伝送装置。
【００７８】
（付記１０）
該エタロン型の分散補償器が、
反射率が１よりも小さいエタロンフィルタを複数重ねて構成されたことを特徴とする、付記８記載の光伝送装置。
（付記１１）
該光源が、直接変調方式により送信波長の光を主信号で変調する直接変調型の光源であり、
該波長偏差印加部が該主信号とともに該波長偏差を該光源に対して与えるように構成されたことを特徴とする、付記４〜１０のいずれか１項に記載の光伝送装置。
【００７９】
（付記１２）
ある波長の光を送信する光源と、該光源からの光を伝送する光伝送路と、該光伝送路に介装されて伝送光の分散を補償する通過特性可変型の分散補償器を具備する複数の光中継ノードとを有する光伝送システムにおいて、
該光源の波長をシフトさせて、その波長シフト情報を各光中継ノードに転送し、
上記各光中継ノードでは、自ノードの該分散補償器を通過した光と上記転送されてきた波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御することを特徴とする、光伝送システムの制御方法。
【００８０】
（付記１３）
異なる波長の光を送信する複数の光源と、前記各光源からの光を波長多重光として伝送する光伝送路と、通過帯域が狭帯域で透過率のピークが所定間隔で繰り返し現れる周期的な通過特性をもち当該通過特性が可変の周期的分散補償器を具備する複数の光中継ノードとを有する波長多重光伝送システムにおいて、
基準波長となるいずれかの上記光源の波長をシフトさせて、その波長シフト情報を各光中継ノードに転送し、
上記各光中継ノードにおいて、自ノードの該分散補償器の該基準波長についての出力光と上記転送されてきた該基準波長についての波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した該基準波長の光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御した後、
該分散補償器を通過した該基準波長以外の波長の光の強度変化量が最小となるよう、基準波長以外の該光源の送信波長を制御することを特徴とする、光伝送システムの制御方法。
【００８１】
（付記１４）
異なる波長の光を送信する複数の光源と、前記各光源からの光を波長多重光として伝送する光伝送路と、該光伝送路に介装された複数の光中継ノードとを有する波長多重光伝送システムにおける該光中継ノードであって、
通過帯域が狭帯域で透過率のピークが所定間隔で繰り返し現れる周期的な通過特性をもち当該通過特性が可変の周期的分散補償器と、
基準波長となるいずれかの上記光源に与えられた波長シフト情報を受信する波長シフト情報受信手段と、
該周期的分散補償器を通過した該基準波長についての出力光と、該波長シフト情報受信部で受信した波長シフト情報とに基づいて、該分散補償器を通過した該基準波長の光の強度変化量が最小となるよう、該分散補償器の通過特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、波長制御機能付きの光中継ノード。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明によれば、光源及び分散補償器の双方についてそれぞれ独立に波長安定化を行なうことなく、光源の出力波長の波長安定化のみで、光源の出力波長に分散補償器の通過特性を追従させて高安定に一致させることができるので、良好な分散補償特性を得ることができ、光通信技術分野において極めて有用と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態としての分散補償システム（光伝送装置）の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す周期的分散補償器の波長に対する群遅延特性及び通過特性の一例を示す図で、（ａ）はＶＩＰＡ型の分散補償器の群遅延特性及び通過特性、（ｂ）はエタロン型の群遅延特性及び通過特性の一例をそれぞれ示す図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はいずれも図１に示す分散補償システムの動作原理を説明するための図である。
【図４】図１に示す周期的分散補償器がＶＩＰＡ型である場合の構成例を示すブロック図である。
【図５】図４に示すＶＩＰＡ型の分散補償器の波長設定変更手法を説明するための図である。
【図６】図１に示す周期的分散補償器がエタロン型である場合の構成例を示すブロック図である。
【図７】図１に示す周期的分散補償器がエタロン型である場合の他の構成例を示すブロック図である。
【図８】図６に示すエタロン型の分散補償器の波長設定変更手法を説明するための図である。
【図９】図６に示すエタロン型の分散補償器を複数タンデム接続して広帯域化を図った構成を示すブロック図である。
【図１０】図１に示す分散補償システムの変形例を示すブロック図である。
【図１１】図１に示す分散補償システムの変形例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の本発明の第２実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す基準波長光送信機の要部構成を示すブロック図である。
【図１４】図１２に示す光中継ノードの要部構成を示すブロック図である。
【図１５】図１２に示すＷＤＭ伝送システムにおいて各分散補償器の中心波長に非基準波長光送信機の送信波長を合わせる方法を説明するための図である。
【図１６】図１５に示す非基準波長光送信機の要部構成を示すブロック図である。
【図１７】図１５に示す光中継ノードの要部構成を示すブロック図である。
【図１８】図１２に示すＷＤＭ伝送システムにおいて各分散補償器の中心波長を基準波長光送信機の送信波長に合わせる方法を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１２に示すＷＤＭ伝送システムにおいて各分散補償器の中心波長に非基準波長光送信機の送信波長を合わせる方法を説明するためのフローチャートである。
【図２０】従来の波長安定化技術を説明するためのブロック図である。
【図２１】従来のＶＩＰＡの波長に対する通過帯域特性及び群遅延特性の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  光送信機（基準波長光送信機）
１′  非基準波長光送信機
２  分散補償器
３  分散補償量設定部
４  受光部（モニタ部）
５  光カプラ
５′，６  ＷＤＭカプラ
７  光受信機
８  光増幅器
９  波長可変フィルタ
１０，３０  端局ノード
２０−１〜２０−Ｎ  光中継ノード
１１  光源ユニット（光送信部）
１１１  発光素子（ＬＤ）
１２  ＬＤ電流制御回路
１３  ＬＤ温度制御回路
１４  外部変調器
１５  変調部（繰り返し信号発生部；波長偏差印加部）
１６，１６ａ  位相比較部（除算回路）
１７，１７ａ  制御部（分散補償器通過特性制御部）
１８  波長オフセット設定部
１９ａ，１９ｃ  光監視チャネル（ＯＳＣ）送信部
１９ｂ，１９ｄ  光監視チャネル（ＯＳＣ）受信部
２０ａ  光サーキュレータ
２１  ライン焦点レンズ
２２  波長分散素子（ＶＩＰＡ板）
２３  焦点レンズ
２４  ３次元反射ミラー
２５  ライン集光レンズ
２６，２６−１，２６−２  エタロンフィルタ（反射型共振器）
【図１】
2006025011.tif 000003
【図２】
2006025011.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
2006025011.tif 000017
【図１６】
2006025011.tif 000018
【図１７】
2006025011.tif 000019
【図１８】
2006025011.tif 000020
【図１９】
2006025011.tif 000021
【図２０】
2006025011.tif 000022
【図２１】
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