(57)【要約】【課題】光ファイバに介挿されるＥＤＦＡの励起光パワーを制御する回路を少数の部品点数で構成することにより、故障率や消費電力を低減する。【解決手段】光カプラ１６ｂは、ＯＬＴ１１から送信されるＯＮＵ毎のバースト信号Ｂ１の割当帯域及び送信時刻が時分割多重されたゲート信号Ｇ１を分岐する。励起光パワー制御装置２２の過渡応答計算回路２２ａは、そのゲート信号Ｇ１を基に、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーに対応する過渡応答を考慮した出力値Ｐｏ（ｔ）を計算する。最適励起光パワー計算回路２２ｂは、出力値Ｐｏ（ｔ）が閾値ｔｈ１を超えない値とするための最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を計算する。励起光パワー制御回路２２ｃは、最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を基に、光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように、励起用レーザ１７Ｌからの励起光のパワーＰｐ（ｔ）を制御する制御信号Ｐｃを生成する。【選択図】図２
2019050509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のＯＮＵ(Optical Network Unit)とが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のＥＤＦＡ(Erbium Doped optical Fiber Amplifier)が介挿され、このＥＤＦＡにより光ファイバに伝送されるバースト信号の光増幅を行う際に、前記励起用レーザから出射されて当該バースト信号と合波される励起光のパワーを制御する励起光パワー制御装置であって、
前記光カプラは、前記ＯＬＴから送信される前記ＯＮＵ毎のバースト信号の割当帯域及び送信時刻が時分割多重されたゲート信号を分岐し、
前記分岐されたゲート信号に時分割多重されたバースト信号の割当帯域及び送信時刻を基に、前記ＥＤＦＡでの光増幅後のバースト信号の強度に対応する過渡応答を考慮した出力値を計算する過渡応答計算回路と、
前記計算された出力値を基に、当該出力値を予め定められた閾値を超えない値とするための最適励起光パワーを計算する最適励起光パワー計算回路と、
前記計算された最適励起光パワーを基に、前記光増幅後のバースト信号の強度が前記閾値を超えないように、前記励起用レーザから出射される励起光のパワーを制御する制御信号を生成する励起光パワー制御回路と
を備え、
前記励起用レーザは、前記制御信号に応じたパワーの励起光を出射する
ことを特徴とする励起光パワー制御装置。
【請求項２】
前記光カプラで分岐されたゲート信号を光信号のままで分岐して前記過渡応答計算回路へ出力する第２光カプラを備え、
前記第２光カプラで分岐された光信号としてのゲート信号を電気信号に変換する光／電気変換機能を備え、
前記過渡応答計算回路は、前記変換された電気信号としてのゲート信号を基に、前記出力値を計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の励起光パワー制御装置。
【請求項３】
前記光カプラで分岐されたゲート信号を光信号から電気信号に変換する光検出器を備え、
前記過渡応答計算回路は、前記変換された電気信号としてのゲート信号を基に、前記出力値を計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の励起光パワー制御装置。
【請求項４】
前記励起光パワー制御回路は、前記励起用レーザを駆動する前記制御信号としての電流を生成し、この生成される電流の電流値が、前記最適励起光パワーに応じて可変される
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の励起光パワー制御装置。
【請求項５】
前記励起用レーザから出射される励起光を減衰する減衰部を更に備え、
前記減衰部は、前記制御信号に応じて前記励起光のパワーを、前記光増幅後のバースト信号が閾値を超えないように減衰制御する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の励起光パワー制御装置。
【請求項６】
外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿されたバースト光増幅システムであって、
請求項１〜５の何れか１項に記載の励起光パワー制御装置を備える
ことを特徴とするバースト光増幅システム。
【請求項７】
前記ＯＬＴは、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＳＤＮ（Software-Defined Networking）の中央ＣＴＬ（Control-Plane）に接続された複数のＣＴＬの内、１つのＣＴＬを備え、
前記中央ＣＴＬは、前記励起光パワー制御装置の過渡応答計算回路に接続され、前記ＯＬＴのＣＴＬは、当該ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信される前記ゲート信号を、前記中央ＣＴＬを介して前記過渡応答計算回路へ通知する
ことを特徴とする請求項６に記載のバースト光増幅システム。
【請求項８】
前記ＯＬＴは、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＳＤＮ（Software-Defined Networking）の中央ＣＴＬ（Control-Plane）に接続された複数のＣＴＬの内、１つのＣＴＬを備え、
前記中央ＣＴＬは、前記励起光パワー制御装置の過渡応答計算回路及び最適励起光パワー計算回路を備え、
前記励起光パワー制御装置は、前記中央ＣＴＬの最適励起光パワー計算回路に接続された励起光パワー制御回路のみを備え、
前記ＯＬＴのＣＴＬは、当該ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信されるゲート信号を、前記中央ＣＴＬの過渡応答計算回路へ通知する
ことを特徴とする請求項６に記載のバースト光増幅システム。
【請求項９】
前記ＯＬＴは、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＳＤＮの中央ＣＴＬに接続された複数のＣＴＬの内、１つのＣＴＬと、当該ＯＬＴで受信される前記ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーを検出する検出回路とを備え、
前記励起光パワー制御装置は、前記検出された後に前記中央ＣＴＬを介して送信されてくる増幅後のバースト信号のパワーが、予め定められた閾値を超えた際に、ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーを予め定められた閾値以下とするように、当該励起光パワー制御装置の励起光パワー制御回路から前記励起用レーザへ出力される制御信号を可変するＦＢ制御回路を備える
ことを特徴とする請求項６に記載のバースト光増幅システム。
【請求項１０】
前記ＯＬＴは、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＳＤＮの中央ＣＴＬに接続された複数のＣＴＬの内、１つのＣＴＬと、当該ＯＬＴで受信される前記ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーを検出する検出回路とを備え、
前記中央ＣＴＬは、前記検出の後に前記ＯＬＴのＣＴＬから送信されてくる増幅後のバースト信号のパワーが、予め定められた閾値を超えた際に、前記ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーが予め定められた閾値以下となるように、前記励起用レーザから出射される励起光パワーを下げるための微調整信号を生成するＦＢ制御回路を備え、
前記励起用レーザは、前記中央ＣＴＬから前記微調整信号が送信されて入力された際に、増幅後のバースト信号のパワーが閾値以下となるようにパワーを下げた励起光を出射する
ことを特徴とする請求項６に記載のバースト光増幅システム。
【請求項１１】
外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿され、このＥＤＦＡにより光ファイバに伝送されるバースト信号の光増幅を行う際に、前記励起用レーザから出射されて当該バースト信号と合波される励起光のパワーを制御する励起光パワー制御装置によるバースト光増幅方法であって、
前記励起光パワー制御装置は、
前記ＯＬＴからの送信後、前記光カプラで分岐されたゲート信号に時分割多重された前記ＯＮＵ毎のバースト信号の割当帯域及び送信時刻を基に、前記ＥＤＦＡでの光増幅後のバースト信号の強度に対応する過渡応答を考慮した出力値を計算するステップと、
前記計算された出力値を基に、当該出力値を予め定められた閾値を超えない値とするための最適励起光パワーを計算するステップと、
前記計算された最適励起光パワーを基に、前記光増幅後のバースト信号の強度が前記閾値を超えないように、前記励起用レーザから出射される励起光のパワーを制御する制御信号を生成するステップと
を実行することを特徴とする励起光パワー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮ(Passive Optical Network)を活用した光集線ネットワークの伝送距離長延化を行う際の１Ｒ中継方式（線形中継伝送方式）に必要なバースト光増幅時の励起光パワーの制御を行う励起光パワー制御装置、バースト光増幅システム及びバースト光増幅方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮは、光ファイバ網の途中に分岐装置としての光カプラが挿入された１本の光ファイバが、複数の加入者で共有可能な光ネットワークである。ブロードバンドアクセス網としてのメトロネットワークに、ＰＯＮを適用したバースト光増幅システムの構成を図１３に示す。
【０００３】
図１３に示すＰＯＮを適用したバースト光増幅システム（システムともいう）１０では、局舎に配置されるＯＬＴ(Optical Line Terminal)１１と、ユーザ宅に配置されるｎ台のＯＮＵ(Optical Network Unit)１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎとが、物理的に独立した２本の信号伝送路としての上り用光ファイバ１３及び下り用光ファイバ１４によってリング状に接続されている。更に説明すると、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１２ａ〜１２ｎが、各光ファイバ１３，１４に介挿された光カプラ１５ａ，１５ｂ，…，１５ｎ，１５ｍ及び光カプラ１６ａ，１６ｂ，…，１６ｎ，１６ｍを介して構成されている。
【０００４】
通常、１台のＯＬＴ１１に対してｎ台のＯＮＵ１２ａ〜１２ｎが接続され、これらＯＬＴ１１−ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ間において、ＴＤＭ又はＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)を適用して光の領域でデータの多重分離を行いつつデータを伝送する。この伝送により、光ファイバ１３，１４やＯＬＴ１１等のリソースを、複数ユーザで共用可能となっている。なお、ＯＬＴ１１は、図示せぬ外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる局舎側の光回線終端装置であり、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎは、その制御主体に対して客体となるユーザ宅側の光回線終端装置としての加入者装置である。
【０００５】
また、システム１０においては、光ファイバ１３，１４の伝送距離の長延化を低コストに達成するために、各光ファイバ１３，１４の信号増幅必要個所に、ＥＤＦＡ(Erbium Doped optical Fiber Amplifier)１７，１８を介挿し、これらのＥＤＦＡ１７，１８により光信号の光増幅を行っている。この光増幅は、例えば上り用の光ファイバ１３を伝送するバースト信号光に、ＥＤＦＡ１７内に配置された励起用レーザ（図示せず）から出射される励起光を合波して行う。この合波により、多くの電子（エルビウムイオン）が伝導帯に励起される反転分布の状態となり、この反転分布したエルビウムイオンから、バースト信号がエネルギーを受け取って増幅される。
【０００６】
この際、励起光パワーによる反転分布が過剰に多くなると、図１３に示すバースト信号Ｂが本来の増幅利得よりも大幅に大きい利得に増幅されて閾値ｔｈ１を超えてしまう。つまり、バースト信号Ｂに過渡応答によるオーバーシュートが生じ、伝送特性が劣化してしまう。
【０００７】
この伝送特性の劣化を改善するために、特許文献１の光増幅器のように、ＥＤＦＡ内の励起光パワーを利得が一定になるようにリアルタイムで高速制御し、過渡応答を抑制している。その励起光パワーを高速制御する場合、光ファイバに伝送されるバースト信号を光モニタで読み取ってフィードフォワード回路及びフィードバック回路に入力し、励起光パワーを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２００４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１の光増幅器では、リアルタイムに励起光パワーを高速制御するために、複数の光モニタ、フィードフォワード回路、フィードバック回路、更には、ＶＯＡ(Variable Optical Attenuators)等の部品が必要となる。このため、部品点数が多くなってしまい、故障率や消費電力が増加するという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光ファイバに介挿されるＥＤＦＡの励起光パワーを制御する回路を少数の部品点数で構成することにより、故障率や消費電力を低減することができる励起光パワー制御装置、バースト光増幅システム及びバースト光増幅方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のＯＮＵ(Optical Network Unit)とが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のＥＤＦＡ(Erbium Doped optical Fiber Amplifier)が介挿され、このＥＤＦＡにより光ファイバに伝送されるバースト信号の光増幅を行う際に、前記励起用レーザから出射されて当該バースト信号と合波される励起光のパワーを制御する励起光パワー制御装置であって、前記光カプラは、前記ＯＬＴから送信される前記ＯＮＵ毎のバースト信号の割当帯域及び送信時刻が時分割多重されたゲート信号を分岐し、前記分岐されたゲート信号に時分割多重されたバースト信号の割当帯域及び送信時刻を基に、前記ＥＤＦＡでの光増幅後のバースト信号の強度に対応する過渡応答を考慮した出力値を計算する過渡応答計算回路と、前記計算された出力値を基に、当該出力値を予め定められた閾値を超えない値とするための最適励起光パワーを計算する最適励起光パワー計算回路と、前記計算された最適励起光パワーを基に、前記光増幅後のバースト信号の強度が前記閾値を超えないように、前記励起用レーザから出射される励起光のパワーを制御する制御信号を生成する励起光パワー制御回路とを備え、前記励起用レーザは、前記制御信号に応じたパワーの励起光を出射することを特徴とする励起光パワー制御装置である。
【００１２】
請求項１１に係る発明は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿され、このＥＤＦＡにより光ファイバに伝送されるバースト信号の光増幅を行う際に、前記励起用レーザから出射されて当該バースト信号と合波される励起光のパワーを制御する励起光パワー制御装置によるバースト光増幅方法であって、前記励起光パワー制御装置は、前記ＯＬＴからの送信後、前記光カプラで分岐されたゲート信号に時分割多重された前記ＯＮＵ毎のバースト信号の割当帯域及び送信時刻を基に、前記ＥＤＦＡでの光増幅後のバースト信号の強度に対応する過渡応答を考慮した出力値を計算するステップと、前記計算された出力値を基に、当該出力値を予め定められた閾値を超えない値とするための最適励起光パワーを計算するステップと、前記計算された最適励起光パワーを基に、前記光増幅後のバースト信号の強度が前記閾値を超えないように、前記励起用レーザから出射される励起光のパワーを制御する制御信号を生成するステップとを実行することを特徴とする励起光パワー制御方法である。
【００１３】
上記請求項１の構成及び請求項１１の方法によれば、励起用レーザから出射される励起光のパワーが、制御信号に応じて、ＥＤＦＡでの光増幅後のバースト信号の強度が閾値を超えないように制御される。この制御による励起光の出射によって、光増幅されるバースト信号の強度が閾値を超えなくなり、オーバーシュートしなくなる。この励起光パワーを制御する励起光パワー制御装置を、過渡応答計算回路と、最適励起光パワー計算回路と、励起光パワー制御回路とによる少数の部品点数で構成することができる。このため、励起光パワー制御装置の故障率や消費電力を低減することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、前記光カプラで分岐されたゲート信号を光信号のままで分岐して前記過渡応答計算回路へ出力する第２光カプラを備え、前記第２光カプラで分岐された光信号としてのゲート信号を電気信号に変換する光／電気変換機能を備え、前記過渡応答計算回路は、前記変換された電気信号としてのゲート信号を基に、前記出力値を計算することを特徴とする請求項１に記載の励起光パワー制御装置である。
【００１５】
この構成によれば、ＯＬＴから送信されて光ファイバの光カプラで分岐されたゲート信号を、第２光カプラで分岐して過渡応答計算回路に入力する。このため、ゲート信号を分岐する構成を、単純な構成で実現することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、前記光カプラで分岐されたゲート信号を光信号から電気信号に変換する光検出器を備え、前記過渡応答計算回路は、前記変換された電気信号としてのゲート信号を基に、前記出力値を計算することを特徴とする請求項１に記載の励起光パワー制御装置である。
【００１７】
この構成によれば、ＯＬＴから送信されて光ファイバの光カプラで分岐された光信号としてのゲート信号を、光検出器で電気信号に変換して過渡応答計算回路に入力する。このため、過渡応答計算回路を、光／電気変換機能を必要としない単純な回路構成とすることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、前記励起光パワー制御回路が、前記励起用レーザを駆動する前記制御信号としての電流を生成し、この生成される電流の電流値が、前記最適励起光パワーに応じて可変されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の励起光パワー制御装置である。
【００１９】
この構成によれば、励起用レーザは、制御信号としての電流の電流値に応じて、ＥＤＦＡでの光増幅後のバースト信号の強度が閾値を超えないように（オーバーシュートしないように）、励起光パワーが制御されながら、励起光を出射することができる。
【００２０】
請求項５に係る発明は、前記励起用レーザから出射される励起光を減衰する減衰部を更に備え、前記減衰部は、前記制御信号に応じて前記励起光のパワーを、前記光増幅後のバースト信号が閾値を超えないように減衰制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の励起光パワー制御装置である。
【００２１】
この構成によれば、励起用レーザから出射される励起光のパワーが、減衰器で減衰後にバースト信号と合波される。この際、減衰器は、制御信号に応じて、光増幅後のバースト信号の強度が閾値を超えないように（オーバーシュートしないように）、励起光のパワーを制御することができる。
【００２２】
請求項６に係る発明は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿されたバースト光増幅システムであって、請求項１〜５の何れか１項に記載の励起光パワー制御装置を備えることを特徴とするバースト光増幅システムである。
【００２３】
この構成によれば、バースト光増幅システムにおいても、上記請求項１〜５と同様な効果を得ることができる。
【００２４】
請求項７に係る発明は、前記ＯＬＴが、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＳＤＮ（Software-Defined Networking）の中央ＣＴＬ（Control-Plane）に接続された複数のＣＴＬの内、１つのＣＴＬを備え、前記中央ＣＴＬは、前記励起光パワー制御装置の過渡応答計算回路に接続され、前記ＯＬＴのＣＴＬは、当該ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信される前記ゲート信号を、前記中央ＣＴＬを介して前記過渡応答計算回路へ通知することを特徴とする請求項６に記載のバースト光増幅システムである。
【００２５】
この構成によれば、バースト光増幅システム（システム）に予め備えられたＳＤＮのＣＴＬ及び中央ＣＴＬを利用して、ゲート信号を励起光パワー制御装置の過渡応答計算回路へ通知するようにした。このため、上記請求項１のような下りの光カプラでのゲート信号の分岐が不要となる。更に、光ファイバに複数のＥＤＦＡが介挿されている際に、１つの中央ＣＴＬから各ＥＤＦＡに接続された各励起光パワー制御装置へゲート信号を通知することができるので、その分、システムを簡略化することができる。
【００２６】
請求項８に係る発明は、前記ＯＬＴが、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＳＤＮ（Software-Defined Networking）の中央ＣＴＬ（Control-Plane）に接続された複数のＣＴＬの内、１つのＣＴＬを備え、前記中央ＣＴＬは、前記励起光パワー制御装置の過渡応答計算回路及び最適励起光パワー計算回路を備え、前記励起光パワー制御装置は、前記中央ＣＴＬの最適励起光パワー計算回路に接続された励起光パワー制御回路のみを備え、前記ＯＬＴのＣＴＬは、当該ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信されるゲート信号を、前記中央ＣＴＬの過渡応答計算回路へ通知することを特徴とする請求項６に記載のバースト光増幅システムである。
【００２７】
この構成によれば、上記請求項７と同様に、下りの光カプラでのゲート信号の分岐が不要となる。更に、中央ＣＴＬに過渡応答計算回路及び最適励起光パワー計算回路を備えるので、励起光パワー制御装置に励起光パワー制御回路のみを備えればよい。このため、ＥＤＦＡ毎に接続される励起光パワー制御装置の構成を簡略化することができる。
【００２８】
請求項９に係る発明は、前記ＯＬＴが、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＳＤＮの中央ＣＴＬに接続された複数のＣＴＬの内、１つのＣＴＬと、当該ＯＬＴで受信される前記ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーを検出する検出回路とを備え、前記励起光パワー制御装置は、前記検出された後に前記中央ＣＴＬを介して送信されてくる増幅後のバースト信号のパワーが、予め定められた閾値を超えた際に、ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーを予め定められた閾値以下とするように、当該励起光パワー制御装置の励起光パワー制御回路から前記励起用レーザへ出力される制御信号を可変するＦＢ制御回路を備えることを特徴とする請求項６に記載のバースト光増幅システムである。
【００２９】
請求項１０に係る発明は、前記ＯＬＴが、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＳＤＮの中央ＣＴＬに接続された複数のＣＴＬの内、１つのＣＴＬと、当該ＯＬＴで受信される前記ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーを検出する検出回路とを備え、前記中央ＣＴＬは、前記検出の後に前記ＯＬＴのＣＴＬから送信されてくる増幅後のバースト信号のパワーが、予め定められた閾値を超えた際に、前記ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーが予め定められた閾値以下となるように、前記励起用レーザから出射される励起光パワーを下げるための微調整信号を生成するＦＢ制御回路を備え、前記励起用レーザは、前記中央ＣＴＬから前記微調整信号が送信されて入力された際に、増幅後のバースト信号のパワーが閾値以下となるようにパワーを下げた励起光を出射することを特徴とする請求項６に記載のバースト光増幅システムである。
【００３０】
上記請求項９及び請求項１０の構成によれば、ＥＤＦＡでの増幅後のバースト信号のパワーが閾値を超えても、即時、閾値以下に抑制することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、光ファイバに介挿されるＥＤＦＡの励起光パワーを制御する回路を少数の部品点数で構成することにより、故障率や消費電力を低減する励起光パワー制御装置、バースト光増幅システム及びバースト光増幅方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る励起光パワー制御装置を用いたバースト光増幅システムの構成を示すブロック図である。
【図２】励起光パワー制御装置とＯＮＵ内のゲート信号分岐部の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の励起光パワー制御装置を用いたバースト光増幅システムによる励起光パワーの制御動作を説明するためのシーケンス図である。
【図４】励起光パワー制御装置の過渡応答計算回路で計算される出力値の波形を示すグラフである。
【図５】励起光パワー制御装置の最適励起光パワー計算回路で計算される最適励起光パワーの励起光の波形を示すグラフである。
【図６】ゲート信号分岐部の構成を示すブロック図である。
【図７】本実施形態のバースト光増幅システムにおけるゲート信号の第１の通知構成を示す図である。
【図８】本実施形態のバースト光増幅システムにおけるゲート信号の第２の通知構成を示す図である。
【図９】ＥＤＦＡの励起用レーザの出力側に接続された高速ＶＯＡを示す図である。
【図１０】本実施形態のバースト光増幅システムにおける第１の増幅光パワー微調整構成を示すブロック図である。
【図１１】本実施形態のバースト光増幅システムにおける第２の増幅光パワー微調整構成を示すブロック図である。
【図１２】本実施形態のバースト光増幅システムにおけるＥＤＦＡ及び励起光パワー制御装置の適用位置を示す図である。
【図１３】従来のバースト光増幅システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る励起光パワー制御装置を用いたバースト光増幅システムの構成を示すブロック図である。但し、図１に示すバースト光増幅システム２０において、図１３に示した従来のバースト光増幅システム１０に対応する部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００３４】
図１に示すバースト光増幅システム（システムともいう）２０が、従来のバースト光増幅システム１０と異なる点は、破線枠内に代表して示すように、ＯＮＵ１２ｂにゲート信号分岐部（分岐部ともいう）２１を備えると共に、励起光パワー制御装置（制御装置ともいう）２２を備える。更に、ＯＬＴ１１から送信されて来たゲート信号Ｇ１（後述）を、光カプラ１６ｂで分岐してＯＮＵ１２ｂへ入力するようにした点にある。分岐部２１及び制御装置２２は、図示はしないが、ＯＮＵ１２ｂ以外の他のＯＮＵ１２ａ，１２ｎにも同様に備えられている。以降、ｎ台のＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの内、ＯＮＵ１２ｂを代表して説明する。
【００３５】
ＯＬＴ１１は、各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎから送信されるバースト信号Ｂ１のトラフィック量が格納されたレポート信号Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｎ（図３参照）を基に、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｃ毎のトラフィック量に応じた帯域の割当及び送信時刻（送信タイミング）を計算する。そして、ＯＬＴ１１は、その計算されたＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ毎の割当帯域及び送信時刻を時分割多重したゲート信号Ｇ１を各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎへ送信する。この送信機能は、ＭＰＣＰ(Multi-Point Control Protocol)機能によって実現される。
【００３６】
図１に示す破線枠内の詳細な構成を図２に示す。図２において、ＯＮＵ１２ｂは、分岐部２１の他に、ＯＬＴ１１からのゲート信号Ｇ１を含む下り信号を受信するＲｘ部（受信部）１２ｒと、上りのバースト信号Ｂ１（Ｂｂ）をＯＬＴ１１へ送信するＴｘ部（送信部）１２ｔとを備える。Ｒｘ部１２ｒは、光カプラ１６ｂで分岐されたゲート信号Ｇ１を受信して分岐部２１へ出力する。分岐部２１は、ゲート信号Ｇ１を分岐して制御装置２２へ出力する。
【００３７】
Ｔｘ部１２ｔは、ＯＬＴ１１へ送信するバースト信号Ｂ１（Ｂｂ）を光カプラ１５ｂへ送信する。光カプラ１５ｂは、そのバースト信号Ｂ１（Ｂｂ）と、上り側光ファイバ１３を介して上り方向の後段側のＯＮＵ１２ａ（図１）から送信されてきたバースト信号Ｂ１（Ｂａ）とを合成して、ＥＤＦＡ１７へ伝送する。なお、図２には、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１（Ｂａ，Ｂｂ）の強度（パワー）が、閾値ｔｈ１以下の場合の矩形波を示した。
【００３８】
励起光パワー制御装置２２は、過渡応答計算回路２２ａと、最適励起光パワー計算回路２２ｂと、励起光パワー制御回路２２ｃとを備えて構成されている。この励起光パワー制御装置２２は、ＯＮＵ１２ｂに代えて分岐部２１を更に備える構成であってもよい。なお、過渡応答計算回路２２ａを計算回路２２ａ、最適励起光パワー計算回路２２ｂを計算回路２２ｂ、励起光パワー制御回路２２ｃを制御回路２２ｃと略す場合もある。
【００３９】
過渡応答計算回路２２ａは、分岐部２１からのゲート信号Ｇ１内の割当帯域におけるバースト信号Ｂ１の送信時刻である送信開始時刻と送信終了時刻とを基に、過渡応答を考慮した出力値Ｐｏ（ｔ）を計算する。この出力値Ｐｏ（ｔ）は、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワー（強度）の推定値であり、そのバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１以下の場合のみならず、閾値ｔｈ１を超える過渡応答（オーバーシュート）の場合も含まれる。出力値Ｐｏ（ｔ）の計算は、例えば、次の計算（１）又は（２）によって行う。
【００４０】
計算（１）は、レーザ発振のように時間変化する現象の解析を行うためのエルビウム原子のレート方程式と、電磁現象による光の伝搬を解析するための光の伝搬方程式を用いて、出力値Ｐｏ（ｔ）を直接計算する。
【００４１】
計算（２）は、まず、様々なバースト信号Ｂ１の光増幅後の過渡応答波形をデータベースとして蓄積しておく。この蓄積された過渡応答波形の中から、ゲート信号に応じて読み取ったバースト信号Ｂ１の波形に対応するバースト波形を検出し、この検出波形に対応する過渡応答波形を出力値Ｐｏ（ｔ）として求める。
【００４２】
次に、最適励起光パワー計算回路２２ｂは、上記計算された過渡応答を考慮した出力値Ｐｏ（ｔ）を基に、当該出力値Ｐｏ（ｔ）が閾値ｔｈ１を超えない最適な値となるための励起光パワーＰｐ（ｔ）を計算し、この計算された最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を制御回路２２ｃへ出力する。励起光パワーＰｐ（ｔ）の計算は、例えば、次の計算（３）又は（４）によって行う。
【００４３】
計算（３）は、上記計算（１）又は（２）の結果である出力値Ｐｏ（ｔ）に基づき、過渡応答が発生しない励起光パワーＰｐ（ｔ）を計算する。
【００４４】
計算（４）は、まず、様々なバースト信号Ｂ１の過渡応答波形と、これらの過渡応答波形を抑制してオーバーシュートを防止するための励起光パワーとを対応付けてデータベース（図示せず）に蓄積する。この蓄積情報から、最適励起光パワー計算回路２２ｂは、上記計算（１）又は（２）結果である出力値Ｐｏ（ｔ）に対応する過渡応答波形を検索し、この検索された過渡応答波形に対応する励起光パワーＰｐ（ｔ）を求める。
【００４５】
制御回路２２ｃは、励起用レーザ１７Ｌを駆動するためのドライバであり、最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を基に、後述の励起光パワー制御信号（制御信号ともいう）Ｐｃを生成して、励起用レーザ１７Ｌへ出力する。制御信号Ｐｃは、ＥＤＦＡ１７による光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように、励起用レーザ１７Ｌから出射される励起光のパワーを制御する信号である。
【００４６】
励起用レーザ１７Ｌは、制御信号Ｐｃに応じて、光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように、励起光パワーを制御しながら励起光を出射する。つまり、励起用レーザ１７Ｌは、制御信号Ｐｃに応じて、励起光パワーによる反転分布が過剰に多くなり、光増幅後のバースト信号Ｂ１の利得が所定利得を超えてオーバーシュートしないパワーの励起光を出射する。これにより、制御信号Ｐｃに応じて、光増幅後のバースト信号Ｂ１（Ｂａ，Ｂｃ）が所定の利得となるように、励起光のパワーが制御される。
【００４７】
＜実施形態の制御動作＞
次に、バースト光増幅システム２０による励起光パワーの制御動作を、図３に示すシーケンス図を参照して説明する。
【００４８】
図３に示すステップＳ１において、ＯＮＵ１２ａがバースト信号Ｂ１のトラフィック量をレポート信号Ｒａに格納し、上り用光ファイバ１３を介してＯＬＴ１１に通知する。同様に、ステップＳ２において、ＯＮＵ１２ｂがトラフィック量をレポート信号ＲｂによりＯＬＴ１１に通知し、ステップＳ３において、ＯＮＵ１２ｎがトラフィック量をレポート信号ＲｎによりＯＬＴ１１に通知する。
【００４９】
ＯＬＴ１１は、ステップＳ４において、各レポート信号Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｎのトラフィック量を基に、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｃの各々がバースト信号Ｂ１の送信に必要な帯域の割当及び送信時刻（送信タイミング）を計算する。
【００５０】
次に、ＯＬＴ１１は、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７において、その計算されたＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ毎の割当帯域及び送信時刻を符号Ｇａ，Ｇｂ，…，Ｇｎで示すように時分割多重したゲート信号Ｇ１を、下り用光ファイバ１４を介して各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎへ送信する。なお、ステップＳ４及びＳ５〜Ｓ７の処理は、ＭＰＣＰ機能によるものである。
【００５１】
ゲート信号Ｇ１の内、ゲート信号Ｇａは、ステップＳ８で示すようにＯＮＵ１２ｎで受信され、ゲート信号Ｇｂは、ステップＳ９で示すようにＯＮＵ１２ｎで受信され、ゲート信号Ｇａは、ステップＳ１０で示すようにＯＮＵ１２ｎで受信される。
【００５２】
この際、ＯＮＵ１２ｂに代表して示すように、ステップＳ１１において、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ毎の割当帯域及び送信時刻の情報Ｇａ，Ｇｂ，…，Ｇｎが時分割多重されたゲート信号Ｇ１が光カプラ１６ｂで分岐され、ステップＳ１２で示すようにＲｘ部１２ｒで受信される。この受信されたゲート信号Ｇ１は、分岐部２１へ入力される。次に、ステップＳ１３において、分岐部２１でゲート信号Ｇ１が分岐されて過渡応答計算回路２２ａに入力される。
【００５３】
計算回路２２ａは、ステップＳ１４において、その入力されたゲート信号Ｇ１に多重されたバースト信号Ｂ１の割当帯域及び送信時刻を基に、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーに対応する出力値Ｐｏ（ｔ）を計算し、最適励起光パワー計算回路２２ｂに入力する。この計算される出力値Ｐｏ（ｔ）は、図４のグラフＧＲ１に示すように、割当帯域における送信時刻の送信開始時刻ｔｓと送信終了時刻ｔｆとに基づく、光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーの推定値である。この出力値Ｐｏ（ｔ）は、その強度が閾値ｔｈ１以下の場合のみならず、閾値ｔｈ１を超える過渡応答（オーバーシュート）となる場合も含まれる。
【００５４】
次に、最適励起光パワー計算回路２２ｂは、図３のステップＳ１５において、上記入力された出力値Ｐｏ（ｔ）を基に、図４のグラフＧＲ１に示すように、出力値Ｐｏ（ｔ）が閾値ｔｈ１を超えない最適な出力値Ｐｏとするための、図５のグラフＧＲ２に示すような最適な励起光ＰｐのパワーＰｐ（ｔ）を計算する。そして、計算回路２２ｂは、その計算された最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を励起光パワー制御装置２２へ出力する。
【００５５】
次に、励起光パワー制御回路２２ｃは、ステップＳ１６において、最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を基に、光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように、励起用レーザ１７Ｌから出射される励起光Ｐｐのパワー（図５のグラフＧＲ２参照）を制御する励起光パワー制御信号Ｐｃを生成して、励起用レーザ１７Ｌへ出力する。
【００５６】
励起用レーザ１７Ｌは、ステップＳ１７において、制御信号Ｐｃに応じて、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように、励起光パワーが制御されながら、励起光Ｐｐ（図５のグラフＧＲ２参照）を出射する。
【００５７】
この励起光Ｐｐの出射により、ステップＳ１８において、ＥＤＦＡ１７で光増幅されるバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えなくなる。つまり、光増幅後のバースト信号Ｂ１がオーバーシュートしなくなる。
【００５８】
＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の励起光パワー制御装置２２を、次のような特徴構成とした。制御装置２２は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ１１と、制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のＯＮＵ１２Ａ〜１２Ｎとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバ１３，１４に光カプラ１５ａ〜１５ｍ，１６ａ〜１６ｍを介して接続され、当該２本の光ファイバ１３，１４の途中に励起用レーザ１７Ｌを有する光信号増幅用のＥＤＦＡ１７が介挿され、このＥＤＦＡ１７により光ファイバ１３，１４に伝送されるバースト信号Ｂ１の光増幅を行う際に、励起用レーザ１７Ｌから出射されて当該バースト信号Ｂ１と合波される励起光のパワーを制御するものである。
【００５９】
励起光パワー制御装置２２は、過渡応答計算回路２２ａ、最適励起光パワー計算回路２２ｂ、励起光パワー制御回路２２ｃを備える。各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎが接続された光カプラ１５ａ〜１５ｎ，１６ａ〜１６ｎは、ＯＬＴ１１から送信されるＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ毎のバースト信号Ｂ１の割当帯域及び送信時刻が時分割多重されたゲート信号Ｇ１を分岐する。過渡応答計算回路２２ａは、その分岐されたゲート信号Ｇ１に時分割多重されたバースト信号Ｂ１の割当帯域及び送信時刻を基に、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーに対応する過渡応答を考慮した出力値Ｐｏ（ｔ）を計算する。
【００６０】
最適励起光パワー計算回路２２ｂは、その計算された出力値Ｐｏ（ｔ）を基に、当該出力値Ｐｏ（ｔ）を予め定められた閾値ｔｈ１を超えない値とするための最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を計算する。励起光パワー制御回路２２ｃは、その計算された最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を基に、光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように、励起用レーザ１７Ｌから出射される励起光のパワーＰｐ（ｔ）を制御する励起光パワー制御信号Ｐｃを生成する。励起用レーザ１７Ｌが、制御信号Ｐｃに応じたパワーの励起光Ｐｐを出射する構成とした。
【００６１】
この構成によれば、励起用レーザ１７Ｌから出射される励起光のパワーＰｐ（ｔ）が、制御信号Ｐｃに応じて、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように制御される。この制御による励起光Ｐｐの出射によって、光増幅されるバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えなくなり、オーバーシュートしなくなる。この励起光パワーＰｐ（ｔ）を制御する励起光パワー制御装置２２を、過渡応答計算回路２２ａと、最適励起光パワー計算回路２２ｂと、励起光パワー制御回路２２ｃとによる少数の部品点数で構成することができる。このため、励起光パワー制御装置２２の故障率や消費電力を低減することができる。
【００６２】
＜ゲート信号分岐部の構成＞
次に、ゲート信号分岐部２１の構成を、図６に示すゲート信号分岐部２１の構成図を参照して説明する。分岐部２１は、図６に示す光カプラ２１ａ、光検出器としてのＰＤ（Photo Diode）部２１ｂ１、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）部２１ｂ２、ＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）デコーダ２１ｃ、復号処理部２１ｄ、制御信号抽出部２１ｅの各要素を、次の第１構成〜第５構成の何れかのように組合せた構成となっている。
【００６３】
第１構成は、分岐部２１が光カプラ２１ａを備える構成である。この構成の場合、Ｒｘ部１２ｒで受信された光信号としてのゲート信号Ｇ１を光カプラ２１ａが分岐し、この分岐された光信号としてのゲート信号Ｇ１ａを、励起光パワー制御装置２２に入力する。なお、光カプラ２１ａは、請求項記載の第２光カプラを構成する。
【００６４】
この入力が行われた場合、制御装置２２の過渡応答計算回路２２ａ（図２）は、光／電気変換機能を備え、光信号であるゲート信号Ｇ１ａを電気信号に変換後に、上述したように出力値Ｐｏ（ｔ）の計算を行う。即ち、電気信号に変換されたゲート信号Ｇ１ａ内の割当帯域におけるバースト信号Ｂ１の送信時刻である送信開始時刻と送信終了時刻とを基に、過渡応答を考慮した出力値Ｐｏ（ｔ）を計算し、最適励起光パワー計算回路２２ｂ（図２）へ出力する。
【００６５】
第２構成は、分岐部２１が、光カプラ２１ａと、ＰＤ部２１ｂ１及びＣＤＲ部２１ｂ２とを備える構成である。この構成の場合、ＰＤ部２１ｂ１が、光カプラ２１ａを通過したゲート信号Ｇ１を電気信号に変換する。この変換された電気信号は、ＣＤＲ部２１ｂ２により、クロックと、データであるゲート信号Ｇ１ｂとに分離され、この内のゲート信号Ｇ１ｂが、制御装置２２に入力される。
【００６６】
この入力が行われた場合、制御装置２２の過渡応答計算回路２２ａは、電気信号であるゲート信号Ｇ１ｂを基に出力値Ｐｏ（ｔ）を計算して、最適励起光パワー計算回路２２ｂへ出力する。
【００６７】
第３構成は、分岐部２１が、光カプラ２１ａと、ＰＤ部２１ｂ１及びＣＤＲ部２１ｂ２と、ＦＥＣデコーダ２１ｃとを備える構成である。この場合、送信側であるＯＬＴ１１は、ゲート信号Ｇ１のデータに誤り訂正符号を付加して送信しているとする。ＦＥＣデコーダ２１ｃは、ＣＤＲ部２１ｂ２で分離された電気信号としてのゲート信号Ｇ１ｂに誤りがある場合、誤り訂正符号を基に前方誤り訂正を行って正しいデータに訂正する。この訂正処理後のゲート信号Ｇ１ｃを制御装置２２に入力する。
【００６８】
この入力が行われた場合、制御装置２２の過渡応答計算回路２２ａは、訂正されたゲート信号Ｇ１ｃを基に出力値Ｐｏ（ｔ）を計算して、最適励起光パワー計算回路２２ｂへ出力する。
【００６９】
第４構成は、分岐部２１が、光カプラ２１ａと、ＰＤ部２１ｂ１及びＣＤＲ部２１ｂ２と、ＦＥＣデコーダ２１ｃと、復号処理部２１ｄとを備える構成である。この構成の場合、復号処理部２１ｄは、ＦＥＣデコーダ２１ｃで誤りが訂正された正しいデータとしてのゲート信号Ｇ１ｃを復号し、この復号されたゲート信号Ｇ１ｄを制御装置２２に入力する。
【００７０】
この入力が行われた場合、制御装置２２の過渡応答計算回路２２ａは、復号されたゲート信号Ｇ１ｄを基に出力値Ｐｏ（ｔ）を計算して、最適励起光パワー計算回路２２ｂへ出力する。
【００７１】
第５構成は、分岐部２１が、光カプラ２１ａと、ＰＤ部２１ｂ１及びＣＤＲ部２１ｂ２と、ＦＥＣデコーダ２１ｃと、復号処理部２１ｄと、制御信号抽出部２１ｅとを備える構成である。この構成の場合、制御信号抽出部２１ｅは、ゲート信号Ｇ１の中から自ＯＮＵ１２ｂ宛てのゲート信号（自ゲート信号）Ｇｂを抽出するものであり、自ゲート信号Ｇｂ以外を削除する前の、全てのＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ宛てのゲート信号Ｇａ〜Ｇｎを含むゲート信号Ｇ１ｅを制御装置２２に入力する。
【００７２】
この入力が行われた場合、制御装置２２の過渡応答計算回路２２ａは、ゲート信号Ｇ１ｅを基に出力値Ｐｏ（ｔ）を計算して、最適励起光パワー計算回路２２ｂへ出力する。
【００７３】
但し、上記のゲート信号Ｇ１ａは光信号Ｇ１ｆであり、この他のゲート信号Ｇ１ｂ，Ｇ１ｃ，Ｇ１ｄ，Ｇ１ｅは電気信号Ｇ１ｇである。
【００７４】
光信号Ｇ１ｆを出力する第１構成によれば、ＯＬＴ１１から送信されて光ファイバ１４の光カプラ１６ｂで分岐されたゲート信号Ｇ１を、分岐部２１の光カプラ２１ａで分岐して過渡応答計算回路２２ａに入力するようにしたので、分岐部２１を単純な構成で実現することができる。
【００７５】
第２〜第５構成の何れかの構成によれば、分岐部２１は、光カプラ１６ｂで分岐されたゲート信号Ｇ１を光信号から電気信号Ｇ１ｇに変換する光検出器としてのＰＤ部２１ｂ１を少なくとも備える。その電気信号Ｇ１ｇとしてのゲート信号Ｇ１ｂ，Ｇ１ｃ，Ｇ１ｄ，Ｇ１ｅの何れか１つを過渡応答計算回路２２ａに入力する。このため、過渡応答計算回路２２ａに光／電気変換機能を必要とせず、その分、その回路を単純化することができる。
【００７６】
＜バースト光増幅システムおけるゲート信号の第１の通知構成＞
次に、バースト光増幅システム２０において、ＳＤＮ（Software-Defined Networking）のＣＴＬ（Control-Plane）を利用してゲート信号Ｇ１を励起光パワー制御装置２２へ通知する第１の通知構成を、図７を参照して説明する。但し、図７の構成において、図２の構成に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
ＳＤＮは、バースト光増幅システム２０等の通信ネットワークを構成する通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御し、通信機器の構成等を柔軟に変更する技術である。このＳＤＮには、ネットワークの制御を担うＣＴＬが配備されている。
【００７８】
図７に示すＯＬＴ１１には、予めＣＴＬ３１が配備されており、このＣＴＬ３１は、ＳＤＮにおいて中央で各通信機器を制御する中央ＣＴＬ３２に接続されている。ＯＬＴ１１は、Ｔｘ部１１ｔから、各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎのバースト信号Ｂ１の割当帯域及び送信時刻が時分割多重されたゲート信号Ｇ１を送信するので、このゲート信号Ｇ１をＣＴＬ３１から中央ＣＴＬ３２へ送信するようにした。そして、中央ＣＴＬ３２からゲート信号Ｇ１を、制御装置２２の過渡応答計算回路２２ａへ通知するようにした。
【００７９】
このような構成によれば、システム２０に予め備えられたＳＤＮのＣＴＬ３１と、中央ＣＴＬ３２を利用して、ゲート信号Ｇ１を励起光パワー制御装置２２へ通知するようにした。このため、図２に示した下りの光カプラ１６ｂでのゲート信号Ｇ１の分岐が不要となり、ゲート信号分岐部２１も不要となる。更に、図７に示す１つの中央ＣＴＬ３２から複数のＥＤＦＡ１７に接続された各励起光パワー制御装置２２へゲート信号Ｇ１を通知することができるので、その分、システム２０を簡略化することができる。
【００８０】
＜バースト光増幅システムにおけるゲート信号の第２の通知構成＞
次に、ＳＤＮのＣＴＬを利用してゲート信号Ｇ１を励起光パワー制御装置２２へ通知する第２の通知構成を、図８を参照して説明する。但し、図８の構成において、図７の構成に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８１】
図８の構成が図７の構成と異なる点は、中央ＣＴＬ３２に、過渡応答計算回路２２ａ及び最適励起光パワー計算回路２２ｂを備え、励起光パワー制御装置２２がドライバとしての励起光パワー制御回路２２ｃのみを備える構成としたことにある。
【００８２】
このような構成において、ＯＬＴ１１のＣＴＬ３１からゲート信号Ｇ１を中央ＣＴＬ３２の過渡応答計算回路２２ａへ通知し、この計算回路２２ａが、ゲート信号Ｇ１を基に、過渡応答を考慮した出力値Ｐｏ（ｔ）を計算する。次に、最適励起光パワー計算回路２２ｂが、その出力値Ｐｏ（ｔ）を基に、当該出力値Ｐｏ（ｔ）が閾値ｔｈ１を超えない最適な値となるための励起光パワーＰｐ（ｔ）を計算し、この計算された最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を、制御装置２２の励起光パワー制御回路２２ｃへ出力する。この制御回路２２ｃが、最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を基に、励起光パワー制御信号Ｐｃを生成して、励起用レーザ１７Ｌへ出力する。
【００８３】
この構成によれば、上記第１の通知構成と同様に、下りの光カプラ１６ｂでのゲート信号Ｇ１の分岐が不要となり、分岐部２１も不要となる。更に、中央ＣＴＬ３２に過渡応答計算回路２２ａ及び最適励起光パワー計算回路２２ｂを備え、励起光パワー制御装置２２にドライバとしての励起光パワー制御回路２２ｃのみを備えればよいので、ＥＤＦＡ１７毎に接続される励起光パワー制御装置２２の構成を簡略化することができる。
【００８４】
＜励起光パワーの第１の制御構成＞
次に、図２に示すドライバとしての励起光パワー制御回路２２ｃが、最適励起光パワー計算回路２２ｂからの最適励起光パワーＰｐ（ｔ）を基に、励起光パワー制御信号Ｐｃを生成して、励起用レーザ１７Ｌから出射される励起光のパワーを制御する第１の制御構成について説明する。
【００８５】
第１の制御構成では、励起光パワー制御信号Ｐｃが、励起用レーザ１７Ｌへ注入されるレーザ駆動電流であるとする。励起光パワー制御回路２２ｃにおいては、励起用レーザ１７Ｌへの注入されるレーザ駆動電流の電流値が、最適励起光パワーＰｐ（ｔ）に応じて可変されるようになっている。
【００８６】
この構成によれば、励起用レーザ１７Ｌは、制御信号Ｐｃとしてのレーザ駆動電流の電流値に応じて、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように（オーバーシュートしないように）、励起光パワーが制御されながら励起光を出射することができる。つまり、その電流値に応じて、光増幅後のバースト信号Ｂ１（Ｂａ，Ｂｃ）が所定の利得となるように、励起光のパワーを制御することができる。
【００８７】
＜励起光パワーの第２の制御構成＞
次に、図９を参照して、励起用レーザ１７Ｌから出射される励起光のパワーを制御する第２の制御構成について説明する。
【００８８】
第２の制御構成では、励起用レーザ１７Ｌの励起光の出射側に高速ＶＯＡ１７Ｖを備える。高速ＶＯＡ１７Ｖは、通常のＶＯＡの動作速度（例えばｍｓの動作速度）よりも高速（例えばμｓの動作速度）で減衰動作を行うものである。この高速ＶＯＡ１７Ｖの減衰率を、最適励起光パワーＰｐ（ｔ）に基づく励起光パワー制御信号Ｐｃに応じて可変する。この可変される減衰率に応じて、励起用レーザ１７Ｌから出射される励起光のパワーを、光増幅後のバースト信号Ｂ１が閾値ｔｈ１を超えないように減衰制御するようになっている。なお、高速ＶＯＡ１７Ｖは、請求項記載の減衰部を構成する。
【００８９】
この構成によれば、励起用レーザ１７Ｌから出射される励起光のパワーが、高速ＶＯＡ１７Ｖで減衰後にバースト信号Ｂ１と合波される。この際、高速ＶＯＡ１７Ｖは、制御信号Ｐｃに応じて、光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように（オーバーシュートしないように）、励起光のパワーを減衰制御することができる。
【００９０】
＜第１の増幅光パワー微調整構成＞
次に、ＥＤＦＡ１７で光増幅されたバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を越えた場合に、そのパワーを閾値ｔｈ１以下とする第１の増幅光パワー微調整構成による制御を、図１０を参照して説明する。光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーは、推定値である最適励起光パワーＰｐ（ｔ）に応じた制御信号Ｐｃで制御されるパワーの励起光に応じて制御される。このため、バースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を僅かに超える場合が想定される。
【００９１】
そこで、図１０に示すように、ＯＬＴ１１に増幅光パワー検出回路（検出回路ともいう）４１を備え、励起光パワー制御回路２２ｃに、増幅光パワーＦＢ（フィードバック）制御回路（ＦＢ制御回路ともいう）４２を備えて、バースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように制御するようにした。
【００９２】
検出回路４１は、Ｒｘ部１１ｒで受信される増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーを検出する回路である。その検出されたバースト信号Ｂ１のパワーは、ＣＴＬ３１から中央ＣＴＬ３２へ送信され、更に、中央ＣＴＬ３２からＦＢ制御回路４２へ送信される。
【００９３】
ＦＢ制御回路４２は、その送信されてきたバースト信号Ｂ１のパワーＰ１が、予め保持している閾値ｔｈ１を超えた場合に、この超過分のパワー（超過分パワー）に反比例するように、励起光パワー制御信号Ｐｃを可変する。つまり、ＦＢ制御回路４２は、ＥＤＦＡ１７での増幅後に検出回路４１で検出されるバースト信号Ｂ１のパワーを閾値ｔｈ１以下とするように、超過分パワーに反比例して励起光パワーを下げるような制御信号Ｐｃに可変する。この可変された制御信号Ｐｃが励起用レーザ１７Ｌへ出力される。
【００９４】
このような制御によって、増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えても、即時、閾値ｔｈ１以下に抑制することができる。
【００９５】
＜第２の増幅光パワー微調整構成＞
次に、ＥＤＦＡ１７で光増幅されたバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を越えた場合に、そのパワーを閾値ｔｈ１以下とする第２の増幅光パワー微調整構成による制御を、図１１を参照して説明する。但し、図１１の構成において、図１０に示した構成と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
図１１に示すように、ＯＬＴ１１に増幅光パワー検出回路４１を備え、中央ＣＴＬ３２に増幅光パワーＦＢ制御回路４２ａを備えて、バースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えないように制御するようにした。
【００９７】
ＦＢ制御回路４２ａは、ＯＬＴ１１のＣＴＬ３１から送信されてきたバースト信号Ｂ１のパワーＰ１が、予め保持している閾値ｔｈ１を超えた場合に、この超過分パワーに反比例して、増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１以下となるように、励起光パワーを下げるための微調整信号Ｐ２を生成する。この生成された微調整信号Ｐ２は、中央ＣＴＬ３２から励起用レーザ１７Ｌへ送信される。
【００９８】
励起用レーザ１７Ｌは、微調整信号Ｐ２が入力された場合に、増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１以下となるように、励起光パワーを下げた励起光を出射する。
【００９９】
このような制御によって、増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えても、即時、閾値ｔｈ１以下に抑制することができる。
【０１００】
＜ＥＤＦＡ及び励起光パワー制御装置の適用位置＞
次に、図１２を参照して、ＥＤＦＡ１７及び励起光パワー制御装置２２の適用位置の説明を行う。その適用位置を破線枠Ａ１，Ａ２，Ａ３で示す。
【０１０１】
適用位置Ａ１は、図１の破線枠で囲んだ位置と同じである。即ち、図１２に示すように各光ファイバ１３，１４に光カプラ（例えば、光カプラ１５ｂ，１６ｂ）を介して接続されたＯＮＵ１２ｂ内に分岐部２１を備える。更に、そのＯＮＵ１２ｂが接続された上り用光ファイバ１３の光カプラ１５ｂの出力側にＥＤＦＡ１７を介挿し、このＥＤＦＡ１７内の励起用レーザ１７Ｌに励起光パワー制御装置２２を接続する。
【０１０２】
この制御装置２２には、分岐部２１で分岐されたゲート信号Ｇ１が入力され、この入力に応じて励起光パワー制御信号Ｐｃが励起用レーザ１７Ｌに出力される。この制御信号Ｐｃに応じて、ＥＤＦＡ１７での光増幅後のバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１（図３のステップＳ１８参照）を超えないように、励起光パワーが制御されながら、励起光Ｐｐが出射される。この出射により、ＥＤＦＡ１７で光増幅されるバースト信号Ｂ１のパワーが閾値ｔｈ１を超えなくなって、オーバーシュートしなくなる。
【０１０３】
適用位置Ａ２は、ＯＬＴ１１のＲｘ部１１ｒの前段である。即ち、Ｒｘ部１１ｒの前段側の上り用光ファイバ１３にＥＤＦＡ１７を介挿し、このＥＤＦＡ１７内の励起用レーザ１７Ｌに制御装置２２を接続する。この制御装置２２には、ＯＬＴ１１のＴｘ部１１ｔから送信されるゲート信号Ｇ１を入力し、この入力に応じて制御信号Ｐｃが励起用レーザ１７Ｌに出力されようにする。これによって、ＥＤＦＡ１７で光増幅されるバースト信号Ｂ１がオーバーシュートしなくなる。
【０１０４】
適用位置Ａ３は、ＯＬＴ１１から見た下り側の最終段のＯＮＵ１２ａ１内に分岐部２１を備える。更に、そのＯＮＵ１２ａ１のＴｘ部１２ｔの送信側に接続された上り用光ファイバ１３にＥＤＦＡ１７を介挿し、このＥＤＦＡ１７内の励起用レーザ１７Ｌに制御装置２２を接続する。この制御装置２２には、分岐部２１で分岐されたゲート信号Ｇ１が入力され、この入力に応じて制御信号Ｐｃが励起用レーザ１７Ｌに出力される。これによって、ＥＤＦＡ１７で光増幅されるバースト信号Ｂ１がオーバーシュートしなくなる。
【０１０５】
その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１１  ＯＬＴ
１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎ  ＯＮＵ
１３，１４  光ファイバ
１５ａ〜１５ｍ，１６ａ〜１６ｍ  光カプラ
１７，１８  ＥＤＦＡ
１７Ｌ  励起用レーザ
１７Ｖ  高速ＶＯＡ
２０  バースト光増幅システム
２１  ゲート信号分岐部
２１ａ  光カプラ
２１ｂ１  ＰＤ部
２１ｂ２  ＣＤＲ部
２１ｃ  ＦＥＣデコーダ
２１ｄ  復号処理部
２１ｅ  制御信号抽出部
２２  励起光パワー制御装置
２２ａ  過渡応答計算回路
２２ｂ  最適励起光パワー計算回路
２２ｃ  励起光パワー制御回路
３１  ＣＴＬ
３２  中央ＣＴＬ
４１  増幅光パワー検出回路
４２，４２ａ  増幅光パワーＦＢ制御回路
【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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