(57)【要約】【課題】  光バースト信号の光強度を安定化させることができる光増幅装置および光増幅方法を提供する。【解決手段】  光増幅装置は、半導体光増幅器を備える複数のポートと半導体光増幅器を備えないポートとを含み、光バースト信号が各ポートに異なるタイミングで入力されるポート群と、前記ポート群からの出力光を合波する光カプラと、前記ポート群への光入力を検出する検出部と、前記半導体光増幅器を備えるポートへの光入力が検出された場合に、当該半導体光増幅器をオンさせて他の半導体光増幅器をオフさせ、他のポートのいずれかで光入力が検出されるまで当該オンを維持し、前記半導体光増幅器を備えないポートへの光入力が検出された場合に、前記複数のポートの半導体光増幅器をオフさせる制御部と、を備える。【選択図】  図５
2015192201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体光増幅器を備える複数のポートと半導体光増幅器を備えないポートとを含み、光バースト信号が各ポートに異なるタイミングで入力されるポート群と、
前記ポート群からの出力光を合波する光カプラと、
前記ポート群への光入力を検出する検出部と、
前記半導体光増幅器を備えるポートへの光入力が検出された場合に、当該半導体光増幅器をオンさせて他の半導体光増幅器をオフさせ、他のポートのいずれかで光入力が検出されるまで当該オンを維持し、前記半導体光増幅器を備えないポートへの光入力が検出された場合に、前記複数のポートの半導体光増幅器をオフさせる制御部と、を備えることを特徴とする光増幅装置。
【請求項２】
前記制御部は、２以上の前記半導体光増幅器において同時に光入力が検出されている場合に、アラームを通知するための信号を出力することを特徴とする請求項１記載の光増幅装置。
【請求項３】
２以上の前記ポートにおいて同時に光入力が検出されている場合に、光入力が検出されているポートの識別情報を記録する記録部を備え、
前記制御部は、前記記録部に記録されるポートの組み合わせが変化した際に、重複するポートの光出力をオフさせることを特徴とする請求項１または２記載の光増幅装置。
【請求項４】
前記検出部による光入力の検出開始時刻から当該光が前記光カプラに到達する時刻までの時間の偏差は、前記複数のポート間で５１２ｎｓｅｃ以内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【請求項５】
半導体光増幅器を備える複数のポートと半導体光増幅器を備えないポートとを含み、光バースト信号が各ポートに異なるタイミングで入力されるポート群からの出力光を合波する光増幅装置において、前記半導体光増幅器を備えるポートへの光入力が検出された場合に、当該半導体光増幅器をオンさせて他の半導体光増幅器をオフさせ、他のポートのいずれかで光入力が検出されるまで当該オンを維持し、前記半導体光増幅器を備えないポートへの光入力が検出された場合に、他の半導体光増幅器をオフさせることを特徴とする光増幅方法。
【請求項６】
半導体光増幅器を備え、光バースト信号が入力される第１ポートと、
半導体光増幅器を備えず、前記第１ポートとは異なるタイミングで光バースト信号が入力される第２ポートと、
前記第１ポートおよび前記第２ポートからの出力光を合波する光カプラと、
前記第１ポートおよび前記第２ポートへの光入力を検出する検出部と、
前記第１ポートへの光入力が検出された場合に、前記半導体光増幅器をオンさせ、前記第２ポートで光入力が検出されるまで当該オンを維持し、前記第２ポートへの光入力が検出された場合に、前記第１ポートの半導体光増幅器をオフさせる制御部と、を備えることを特徴とする光増幅装置。
【請求項７】
半導体光増幅器を備え、光バースト信号が入力される第１ポートと、半導体光増幅器を備えず、前記第１ポートとは異なるタイミングで光バースト信号が入力される第２ポートとからの出力光を合波する光増幅装置において、前記第１ポートへの光入力が検出された場合に、前記半導体光増幅器をオンさせ、前記第２ポートで光入力が検出されるまで当該オンを維持し、前記第２ポートへの光入力が検出された場合に、前記第１ポートの半導体光増幅器をオフさせることを特徴とする光増幅方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、光増幅装置および光増幅方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）をオン・オフ制御することによって、ＳＯＡをゲートスイッチとして用いる技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５５５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）リピータにおいては、ＳＯＡを光ゲートスイッチ兼レベル調整機能付き光アンプとして用い、光入力が検出された場合（光強度が所定値以上の場合）にＳＯＡをオンして光信号を増幅し、光入力が検出されない場合（光強度が所定値未満の場合）にＳＯＡをオフして光信号を遮断する場合がある。この構成で、光バースト信号が入力されると、各光バースト信号のプリアンブルでは、入力光強度が安定しているため、光信号の入力の検出が可能である。しかしながら、光バースト信号のプリアンブル以降において０（ゼロ）連が続くと、ＳＯＡがオフされる。０（ゼロ）連によりＳＯＡがオフされると、０（ゼロ）連終了後の「１」を示す信号については、光強度の変化が安定していないため、確実に検出することが困難であり、光強度が安定化された光バースト信号を出力することが困難である。
【０００５】
本件は上記課題に鑑みなされたものであり、光バースト信号の光強度を安定化させることができる光増幅装置および光増幅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】
【０００６】
明細書開示の光増幅装置は、半導体光増幅器を備える複数のポートと半導体光増幅器を備えないポートとを含み、光バースト信号が各ポートに異なるタイミングで入力されるポート群と、前記ポート群からの出力光を合波する光カプラと、前記ポート群への光入力を検出する検出部と、前記半導体光増幅器を備えるポートへの光入力が検出された場合に、当該半導体光増幅器をオンさせて他の半導体光増幅器をオフさせ、他のポートのいずれかで光入力が検出されるまで当該オンを維持し、前記半導体光増幅器を備えないポートへの光入力が検出された場合に、前記複数のポートの半導体光増幅器をオフさせる制御部と、を備える。
【０００７】
明細書開示の他の光増幅装置は、半導体光増幅器を備え、光バースト信号が入力される第１ポートと、半導体光増幅器を備えず、前記第１ポートとは異なるタイミングで光バースト信号が入力される第２ポートと、前記第１ポートおよび前記第２ポートからの出力光を合波する光カプラと、前記第１ポートおよび前記第２ポートへの光入力を検出する検出部と、前記第１ポートへの光入力が検出された場合に、前記半導体光増幅器をオンさせ、前記第２ポートで光入力が検出されるまで当該オンを維持し、前記第２ポートへの光入力が検出された場合に、前記第１ポートの半導体光増幅器をオフさせる制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
光バースト信号の光強度を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）はＰＯＮシステムの概略図であり、（ｂ）は各ＯＮＵからＯＬＴに送信される光信号を説明するための図である。
【図２】リモートノードの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は半導体光増幅器が備わっていないポートが存在する理由について説明するための図である。
【図４】（ａ）は比較例に係るレベル制御装置について説明するためのブロック図であり、（ｂ）は０（ゼロ）連に起因する信号の劣化について説明するための図である。
【図５】実施例１に係る光増幅装置の全体構成を説明するためのブロック図である。
【図６】光増幅装置の動作の一例を表すフローチャートである。
【図７】受光素子から光カプラまでの光学長のばらつきを説明するための図である。
【図８】光増幅装置において複数のＯＮＵからの光入力が検出される場合の動作の一例を表すフローチャートである。
【図９】実施例２に係る光増幅装置の全体構成を説明するためのブロック図である。
【図１０】光増幅装置において複数のＯＮＵからの光入力が検出される場合の動作の一例を表すフローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャートに従った手順を説明するためのタイムチャートの１例である。
【図１２】実施例３に係る光増幅装置の全体構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１（ａ）は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムの概略図である。図１（ａ）を参照して、局舎のＯＬＴ（Optical Line Terminal）と端末の各ＯＮＵ（Optical Network Unit）との間に、光増幅用のリモートノード２００が設けられている。ＯＬＴから送信される下り方向の光信号は、リモートノード２００で増幅され、各ＯＮＵに対して送信される。各ＯＮＵから送信される上り方向の光信号は、リモートノード２００で増幅され、ＯＬＴに対して送信される。
【００１２】
ＯＬＴと各ＯＮＵとの間では、光信号を送受信するタイミングが制御されている。各ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向においては、各ＯＮＵから異なるタイミングでＯＬＴに光信号が送信される。光信号Ａ〜光信号Ｃは、それぞれ異なるＯＮＵから送信された光信号である。このように、間欠的かつ不連続に送信される光信号を、光バースト信号と称する。各ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向においては、各ＯＮＵからリモートノード２００までの距離が異なっていることから、各ＯＮＵからリモートノード２００までの経路で発生する光損失量が異なり、リモートノードに到達する光バースト信号の光強度にばらつきが生じる。リモートノード２００は、各光バースト信号の光強度を調整し、各光バースト信号を時分割多重によって送信する装置である。
【００１３】
図１（ｂ）は、リモートノード２００による光強度の調整について説明するための図である。図１（ｂ）を参照して、リモートノード２００に到達する光バースト信号の光強度には、ばらつきが生じている。リモートノード２００による光強度の調整後、各光バースト信号の光強度のばらつきが抑制される。
【００１４】
図２は、リモートノード２００の構成を説明するためのブロック図である。図２を参照して、リモートノード２００は、光カプラ２０１〜２０４、合分波器２０５、ファイバアンプ２０６、光増幅モジュール２０７、ＯＮＵ２０８、監視・制御部２０９などを備える。続いて、リモートノード２００の動作の概略について説明する。
【００１５】
ＯＬＴからの下り方向の光信号は、光カプラ２０１に入力される。光カプラ２０１は、入力される下り方向の光信号の一部をＯＮＵ２０８に入力するとともに、残りを合分波器２０５に入力する。ＯＮＵ２０８は、入力される光信号に関する情報を監視・制御部２０９に送信する。一方で、ＯＮＵ２０８は、光カプラ２０１を介してＯＬＴと情報をやりとりする。合分波器２０５は、光カプラ２０１から入力される光信号をファイバアンプ２０６に入力する。ファイバアンプ２０６は、監視・制御部２０９からの指示に従って、光信号を増幅し、光カプラ２０２に入力する。
【００１６】
光カプラ２０２は、ファイバアンプ２０６からの光信号を複数に分岐する。図２の例では、光カプラ２０２は、１：４カプラであり、４分岐する。光カプラ２０３は、光カプラ２０２の分岐数と同じ数だけ設けられている。図２の例では、＃１〜＃４のポート番号に対応して、４つの光カプラ２０３が設けられている。各光カプラ２０３は、光カプラ２０２からの光信号をさらに複数に分岐する。図２の例では、光カプラ２０３は、２：３２カプラであり、光カプラ２０２からの光信号を３２分岐する。
【００１７】
各ＯＮＵからの上り方向の光バースト信号は、＃１〜＃４のいずれかの光カプラ２０３に異なるタイミングで入力される。光カプラ２０３は、ＯＮＵからの光バースト信号を光増幅モジュール２０７に入力する。光増幅モジュール２０７は、＃１〜＃４のポート番号に対応して、光カプラ２０３と同じ数のポートを備えている。２以上のポートには、半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）２１０が備わっている。１以上のポートでは、半導体光増幅器が備わっていない。本実施例においては、＃１のポートでは半導体光増幅器は備わっておらず、＃２〜＃４のポートに半導体光増幅器２１０が備わっている。各光カプラ２０３と各ＳＯＡ２１０とは、１：１で光結合している。例えば、＃２の光カプラ２０３と＃２のＳＯＡ２１０とが光結合している。ＳＯＡ２１０は、監視・制御部２０９からの指示に従って、光バースト信号を増幅し、光カプラ２０４に入力する。光カプラ２０４は、各ポートからの光バースト信号を時分割多重し、合分波器２０５に入力する。合分波器２０５は、光カプラ２０４からの光バースト信号を、光カプラ２０１を介してＯＬＴに対して出力する。
【００１８】
なお、各ＳＯＡ２１０は、駆動電圧が０Ｖであれば入力される光を吸収する。この場合、各ＳＯＡ２１０は、シャッタとして機能する。一方で、各ＳＯＡ２１０は、０Ｖを上回る駆動電圧が入力されると、駆動電圧に応じたゲインで光を出力する。したがって、各ＳＯＡ２１０は、駆動電圧に応じて動作するゲートスイッチとして機能する。
【００１９】
ここで、半導体光増幅器が備わっていないポートが存在する理由について説明する。図３（ａ）を参照して、ＯＮＵからリモートノード２００までの距離が近い場合においては、光強度の大きい光バースト信号がリモートノード２００に到達することになる。この場合においては、当該光バースト信号を増幅しなくてもよいため、当該光バースト信号が入力されるポートにはＳＯＡ２１０が備わっていなくてもよい。また、図３（ｂ）を参照して、複数のリモートノード２００が中継器として用いられ、リモートノード間が近い場合が考えられる。この場合、一方のリモートノード２００から他方のリモートノード２００に対して、光強度の大きい光バースト信号が入力される。この場合においても、当該光バースト信号を増幅しなくてもよいため、当該光バースト信号が入力されるポートにはＳＯＡ２１０が備わっていなくてもよい。
【００２０】
図４（ａ）は、比較例に係るレベル制御装置について説明するためのブロック図である。レベル制御装置は、上り方向の各光バースト信号の光レベル（光強度）を制御する処理装置であり、図２の光増幅モジュール２０７および監視・制御部２０９に対応している。なお、図２では、光増幅モジュール２０７に４つのポートが設けられているが、図４（ａ）では、ポート番号＃１〜＃３のポートについて説明している。
【００２１】
図４（ａ）の例では、＃２および＃３のポートにレベル制御装置３００が設けられている。＃１のポートに入力される光バースト信号Ａの光強度が所望値に近いため、＃１のポートにはレベル制御装置３００は設けられていない。レベル制御装置３００は、ＳＯＡ２１０を含むとともに、光カプラ３０１、受光素子３０２、個別制御部３０３、数表部３０４、駆動回路３０５、および遅延線３０６を備える。
【００２２】
続いて、レベル制御装置３００の動作について説明する。光カプラ３０１は、入力される光バースト信号の一部を受光素子３０２に入力するとともに、残りをＳＯＡ２１０に入力する。受光素子３０２は、入力される光バースト信号の光強度を検出する。個別制御部３０３は、受光素子３０２が検出する光バースト信号の立ち上がりエッジを検出すると、立ち上がった後の光強度（オンレベル）を読み取り、数表部３０４に渡す。数表部３０４は、オンレベルの値を所望の一定光レベルに制御するための駆動電圧値を検索し、検索された駆動電圧値を駆動回路３０５に渡す。駆動回路３０５は、受け取った駆動電圧値の駆動電圧をＳＯＡ２１０に印加する。受光素子３０２に光バースト信号が到達してからＳＯＡ２１０に駆動電圧が印加されるまでに要する制御遅延時間と同じだけの遅延時間を生じる遅延線（光ファイバ）３０６が光カプラ３０１とＳＯＡ２１０の入力の間に挿入されている。それにより、ＳＯＡ２１０が制御遅延時間によってバースト信号を欠落させること無しにオンされるとともに、ＳＯＡ２１０に入力される光バースト信号の光レベルが所望値に制御される。個別制御部３０３は、その後、受光素子３０２が検出する光信号の立ち下がりエッジを検出すると、駆動回路３０５にオフ信号を送信する。駆動回路３０５は、オフ信号を受け取ると、ＳＯＡ２１０への駆動電圧をゼロにする。それにより、ＳＯＡ２１０がオフされる。
【００２３】
比較例では、＃１のポートに入力される光バースト信号Ａは、増幅されない。＃２のレベル制御装置３００に入力される光バースト信号Ｂ、および＃３のレベル制御装置３００に入力される光バースト信号Ｃの光レベルは、所望値に制御される。それにより、光カプラ２０４から出力される各光バースト信号の光レベルのばらつきが抑制される。しかしながら、比較例に係る構成では、光バースト信号Ｂまたは光バースト信号Ｃにおいて０（ゼロ）連が続くと、当該光バースト信号が入力されるＳＯＡ２１０がオフされ、信号が劣化する。
【００２４】
図４（ｂ）は、０（ゼロ）連に起因する信号の劣化について説明するための図である。図４（ｂ）を参照して、各ＯＮＵからの光バースト信号は、ハイレベル（１）とローレベル（０）とからなる。各ＯＮＵからの光バースト信号は、先頭にプリアンブルを備えている。プリアンブルは、パターンが固定されたスクランブル部（Ｓｙｎｃ  ｔｉｍｅ）であり、例えば「０」と「１」とが交互に配列された信号である。プリアンブルが入力されている期間に立ち上がりエッジが検出され、ＳＯＡ２１０がオンされれば、プリアンブル後の信号が所望の光レベルに増幅される。それにより、プリアンブル後の信号を精度良く検出することができる。しかしながら、各ＯＮＵからの光信号においては、ローレベルが続くことによって０（ゼロ）連が生じることがある。０（ゼロ）連が生じると、立ち下りエッジが検出される。それにより、ＳＯＡ２１０がオフされる。この場合、次に「１」を示すハイレベルが入力される際に、それに続くパターンはプリアンブルではなく伝送されるデータの本体（ペイロード）であるため、固定パターンではない。例えば、このペイロード中に現れた０（ゼロ）連が終わって、初めての「１」の直後に再び０（ゼロ）連が続くこともありうる。一方、受光素子３０２は光バースト信号の個々の１ビットの「１」や「０」には反応できない程度の遅い応答速度しか持たない。受光素子３０２は「１」と「０」が平均的に５０％ずつ現れているビットパターンの状態で平均光強度を読む（オンレベル読み取り）ことで、光バースト信号の個々のビットの「１」のレベルはその２倍の光強度であると推定している。このため０（ゼロ）連が終わった後の初めての「１」の直後に再び０（ゼロ）連が続く場合、この「１」によって検出される立ち上がりエッジは、受光素子３０２では強度が非常に弱く検出されてしまい、極端な場合は閾値を超えられず、立ち上がりエッジが検出できない。その場合はＳＯＡはオンにならないため、この「１」は出力されず、データが欠落してしまう。０（ゼロ）連が終わった後の初めての「１」の直後のデータが０（ゼロ）連では無い場合でも、例えば「０」が「１」より多いビットパターンの場合は、受光素子３０２で検出される立ち上がりエッジは、「０」と「１」が５０％ずつ現れるビットパターンの場合に比べてゆるやかに立ち上がるため、立ち上がりエッジを検出するための閾値を超えるのに要する時間はプリアンブルによる立ち上がりエッジの場合に比べて、長くなる。このため、プリアンブルで立ち上がりエッジが検出されることを前提に挿入された遅延線３０６による遅延時間より制御遅延時間が長くなってしまい、ＳＯＡをオンするタイミングが遅れ、出力信号が欠落または劣化してしまう。さらに、「０」が「１」より少ないビットパターンの場合であっても、あるいは「０」が「１」より多いビットパターンの場合であっても、「０」と「１」が５０％ずつ現れるビットパターンではない場合には、立ち上がりエッジ検出ができても、その後に続くオンレベルの読み取りで正確な光強度を読み取ることができず、ＳＯＡには本来印加されるべき駆動電圧とは異なる駆動電圧が印加されてしまう。このため出力される光バースト信号の光強度を一定にするこ���ができない。
【００２５】
そこで、本実施例においては、光バースト信号の光強度を安定化させることができる光増幅装置について説明する。図５は、本実施例に係る光増幅装置１００の全体構成を説明するためのブロック図である。光増幅装置１００は、図２の光増幅モジュール２０７および監視・制御部２０９に対応している。なお、図２では、光増幅モジュール２０７に４つのポートが設けられているが、図５では、ポート番号＃１〜＃３のポートについて説明している。
【００２６】
光増幅装置１００は、全体制御部１０を備えるとともに、＃２および＃３のポートにレベル制御装置２０を備えている。＃１のポートに入力される光バースト信号Ａの光強度が所望値に近いため、＃１のポートにはレベル制御装置２０は設けられていない。＃１のポートには、検出装置３０が備わっている。レベル制御装置２０は、ＳＯＡ２１０を備えるとともに、光カプラ２１、受光素子２２、個別制御部２３、数表部２４、駆動回路２５、および遅延線２７を備える。検出装置３０は、光カプラ２１、受光素子２２、遅延線２７、および検出器３１を備える。
【００２７】
続いて、レベル制御装置２０および検出装置３０の動作について説明する。レベル制御装置２０においては、光カプラ２１は、入力される光バースト信号の一部を受光素子２２に入力するとともに、残りをＳＯＡ２１０に入力する。検出装置３０においては、光カプラ２１は、入力される光バースト信号の一部を受光素子２２に入力するとともに、残りを光カプラ２０４に対して出力する。受光素子２２は、入力される光バースト信号の光強度を検出する。個別制御部２３は、受光素子２２が検出する光バースト信号の立ち上がりエッジを検出すると、立ち上がった後の光強度（オンレベル）を読み取り、数表部２４に渡すとともに、全体制御部１０に立ち上がりエッジの検出を表す立ち上がり検出信号を送信する。検出器３１は、受光素子２２が検出する光バースト信号の立ち上がりエッジを検出すると、全体制御部１０に立ち上がりエッジの検出を表す立ち上がり検出信号を送信する。
【００２８】
数表部２４は、オンレベルの値を所望の一定光レベルを出力するための駆動電圧値を検索し、検索された駆動電圧値を駆動回路２５に渡す。駆動回路２５は、受け取った駆動電圧値の駆動電圧をＳＯＡ２１０に印加する。受光素子２２に光バースト信号が到達してからＳＯＡ２１０に駆動電圧が印加される前に要する制御遅延時間と同じだけの遅延時間を生じる遅延線２７が光カプラ２１とＳＯＡ２１０の入力の間に挿入されている。それにより、ＳＯＡ２１０が制御遅延時間によって光バースト信号を欠落させること無しにオンされるとともに、ＳＯＡ２１０に入力される光バースト信号の光レベルが所望値に制御される。
【００２９】
一方、全体制御部１０は、いずれかのレベル制御装置２０から立ち上がり検出信号を受信すると、立ち上がり検出信号を送信したレベル制御装置２０以外のレベル制御装置２０の駆動回路２５にオフを指示するためのオフ信号を送信する。また、この場合、全体制御部１０は、レベル制御装置２０を備えないポート（＃１）に対して、「光入力フラグ」を「０」に設定する。全体制御部１０は、検出装置３０から立ち上がり検出信号を受信すると、全てのレベル制御装置２０の駆動回路２５にオフ信号を送信し、レベル制御装置２０を備えないポート（＃１）に対して、「光入力フラグ」を「１」に設定する。
【００３０】
オフ信号を受信した駆動回路２５は、ＳＯＡ２１０の駆動電圧をゼロにする。それにより、ＳＯＡ２１０はオフする。例えば、＃２のレベル制御装置２０から立ち上がり検出信号が送信された場合、＃３のレベル制御装置２０のＳＯＡ２１０がオフされる。＃１の検出装置３０から立ち上がり検出信号が送信された場合、＃２および＃３のレベル制御装置２０のＳＯＡ２１０がオフされる。立ち上がりエッジが検出されたレベル制御装置２０のＳＯＡ２１０は、他のポートで立ち上がりエッジが検出されるまで、当該ＳＯＡ２１０のオンを維持する。
【００３１】
図６は、光増幅装置１００の動作の一例を表すフローチャートである。図６を参照して、全体制御部１０は、いずれかのポートに光バースト信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、全体制御部１０は、いずれかのポートから立ち上がり検出信号が出力された否かを判定する。ステップＳ１で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１が再度実行される。ステップＳ１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、光バースト信号が入力されたポートにＳＯＡ２１０が備わっているか否かを判定する（ステップＳ２）。本実施例においては、全体制御部１０は、光バースト信号が入力されたポートが、＃１のポートであるか、＃２または＃３のポートであるかを判定する。
【００３２】
ステップＳ２で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、立ち上がりエッジが検出されたレベル制御装置２０のＳＯＡ２１０がオフされているか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、全体制御部１０は、立ち上がりエッジが検出されたレベル制御装置２０の駆動回路２５が駆動電圧をゼロにしているか否かを判定する。
【００３３】
ステップＳ３で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１が再度実行される。ステップＳ３で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、光バースト信号の入力が検出されたポート以外のポートのうち、ＳＯＡ２１０が備わったポートの駆動回路２５にオフ信号を送信し、ＳＯＡ２１０が備わっていないポートの「光入力有りフラグ」を「０」に設定する。オフ信号を受信した駆動回路２５は、ＳＯＡ２１０の駆動電圧をゼロにする。光バースト信号が検出されたポートにおいては、個別制御部２３は、オンレベルを数表部２４に渡す。それにより、ＳＯＡ２１０がオンされる（ステップＳ４）。ステップＳ４の実行後、ステップＳ１が再度実行される。
【００３４】
ステップＳ２で「Ｎｏ」と判定された場合、全体制御部１０は、光バースト信号が入力されたポートの「光入力有りフラグ」が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１が再度実行される。ステップＳ５で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、当該ポートの「光入力有りフラグ」を「１」に設定し、ＳＯＡ２１０が備わっているポートの駆動回路２５にオフ信号を送信する（ステップＳ４）。ステップＳ４の実行後、ステップＳ１が再度実行される。
【００３５】
本実施例においては、光信号の立ち下がりエッジが検出されないため、いずれかのＳＯＡ２１０がオンされた後は、他のポートで立ち上がりエッジが検出されるまで、当該オンが維持される。この場合、光バースト信号に０（ゼロ）連が続いたとしても、立ち上がりエッジが検出されたポート番号のＳＯＡ２１０のオンが維持される。それにより、光バースト信号の光強度を安定化させることができる。一方で、他のレベル制御装置２０のＳＯＡ２１０はオフされる。それにより、当該他のレベル制御装置２０のＳＯＡ２１０に起因するノイズを抑制できるとともに、システム効率の低下が抑制される。また、以上の効果は、ＳＯＡ２１０が備わるポートとＳＯＡ２１０が備わっていないポートとが混在していても得られる。
【００３６】
なお、本実施例においては複数のポートが設けられていることから、立ち上がりエッジの検出時刻から当該立ち上がりエッジが光カプラ２０４に到達するまでの時間は、各ポート間でばらついていないことが好ましい。例えば、立ち上がりエッジの検出時刻から当該立ち上がりエッジが光カプラ２０４に到達するまでの時間の偏差は、各ポート間で５１２ｎｓｅｃ以内であることが好ましい。例えば、各ポート間で光学長のばらつきを小さくすることによって、上記偏差を実現することができる。一例として、図７を参照して、光入力モニタとして機能する受光素子２２から光カプラ２０４までの光学長のばらつきを１０２．４ｍ以内とすることによって、上記偏差を実現することができる。また、各レベル制御装置２０の応答時間の偏差も数ナノ秒以内であることが好ましい。
【００３７】
なお、ＯＮＵの光送信機が故障して、継続して発光することがある。いずれかのＯＮＵが光バースト信号を送信している際に他のＯＮＵが発光すると、当該他のＯＮＵからの光が光バースト信号に重畳され、光バースト信号が劣化するおそれがある。そこで、複数の受光素子２２で同時に光入力が検出されている場合に、アラームを発することが好ましい。図８は、光増幅装置１００において複数のＯＮＵからの光入力が検出される場合の光増幅装置１００の動作の一例を表すフローチャートである。
【００３８】
図８を参照して、全体制御部１０は、いずれかのポートに光バースト信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、全体制御部１０は、いずれかのポートから立ち上がり検出信号が出力されたか否かを判定する。ステップＳ１１で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１１が再度実行される。ステップＳ１１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、複数のポートで光入力が検出されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、全体制御部１０は、２以上の受光素子２２で検出される光強度が所定値以上となっているか否かを判定する。
【００３９】
ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、外部機器に対してアラームを通知するための信号を出力する（ステップＳ１３）。ステップＳ１２で「Ｎｏ」と判定された場合またはステップＳ１３の実行後、全体制御部１０は、光入力が検出されたポートのうちＳＯＡ２１０が備わる全てのポートにおいて、ＳＯＡ２１０がオンされているか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップＳ１１が再度実行される。ステップＳ１４で「Ｎｏ」と判定された場合、全体制御部１０は、光入力が検出されたポートのうちＳＯＡ２１０が備わる全てのポートのＳＯＡ２１０をオンし、他のポートのＳＯＡ２１０をオフする（ステップＳ１５）。その後、ステップＳ１１が再度実行される。
【００４０】
このように、複数のポートで同時に光入力が検出される際に、アラームを発してもよい。なお、新規ＯＮＵの登録処理（Ranging Window）では光バースト信号の衝突がありえる。したがって、新規ＯＮＵ登録処理の際にはアラームだけ発し、新規ＯＮＵ登録処理以外で複数のポートに同時に光バースト信号が入力される際にＯＮＵ故障と判定してもよい。
【００４１】
なお、本実施例においては、ＳＯＡ２１０が備わるポートが複数であったため、ＳＯＡ２１０が備わるポートで光入力が検出されれば、ＳＯＡ２１０が備わる他のポートにオフ信号が送信されている。ＳＯＡ２１０が備わるポートが１つであれば、当該ポートで光入力が検出された場合に、オフ信号は送信されない。
【実施例２】
【００４２】
図９は、実施例２に係る光増幅装置１００ａの全体構成を説明するためのブロック図である。光増幅装置１００ａが図５の光増幅装置１００と異なる点は、全体制御部１０が記録部１１を備えている点である。本実施例においては、複数の受光素子２２で同時に光入力が検出されている場合に、当該ポートを識別するための識別情報としてポート番号を記録部１１に記録させる。全体制御部１０は、記録部１１に記録されるポート番号の組み合わせが変化した際に、重複する番号のポートを強制シャットダウンする。この場合、全体制御部１０は、ＳＯＡ２１０が備わっているポートに対しては、当該ＳＯＡ２１０への駆動電流をゼロにし、ＳＯＡ２１０が備わっていないポートに対しては、送信元に強制シャットダウンに関する信号を送信する。それにより、常時発光している可能性の高いＯＮＵからの光入力を抑制することができる。このようにすることで、ＯＮＵとＯＬＴとの通信を継続させることができる。
【００４３】
図１０は、光増幅装置１００ａにおいて複数のＯＮＵからの光入力が検出される場合の光増幅装置１００ａの動作の一例を表すフローチャートである。図１０を参照して、全体制御部１０は、いずれかのポートで光バースト信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２１）。具体的には、全体制御部１０は、いずれかのポートから立ち上がり検出信号が出力されたか否かを判定する。ステップＳ２１で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ２１が再度実行される。ステップＳ２１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、複数のポートで光入力が検出されているか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００４４】
ステップＳ２２で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、外部機器に対してアラームを通知するための信号を出力するとともに、光入力が検出されたポートのポート番号を記録部１１に記録させる（ステップＳ２３）。次に、全体制御部１０は、光入力が検出されたポートの中で強制シャットダウンされていないポートを調べる（ステップＳ２４）。次に、全体制御部１０は、強制シャットダウンされたポートを対象外とし、光入力が検出されなかったポートのＳＯＡ２１０をオフし、光入力が検出されたポートのＳＯＡ２１０を全てオンする（ステップＳ２５）。
【００４５】
次に、全体制御部１０は、光入力が検出されたポート数が前回のポート数と同じであるか否かを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ２１が再度実行される。ステップＳ２６で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、前回の入力ポート番号と、今回記録された入力ポート番号とを照合し、一部に異なる入力ポート番号があるか否かを判定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ２１が再度実行される。ステップＳ２７で「Ｙｅｓ」と判定された場合、全体制御部１０は、前回と同じポート番号のポートに光入力するＯＮＵが故障していると判定し、当該情報を外部機器に出力し、当該ポートを強制シャットダウンさせる。また、全体制御部１０は、強制シャットダウンされたポート番号を記録する（ステップＳ２８）。その後、ステップＳ２１が再度実行される。ステップＳ２２で「Ｎｏ」と判定された場合、図６のステップＳ２〜Ｓ５が実行される。なお、図６においてステップＳ１に戻る場合は、図１０においてはステップＳ２１に戻る。
【００４６】
図１１は、図１０のフローチャートに従った手順を説明するためのタイムチャートの１例である。図１１を参照して、いずれかのポートで光入力が検出されると、当該ポートにＳＯＡ２１０が備わっていれば、当該ＳＯＡ２１０がオンされる。また、他のポートでは、ＳＯＡ２１０が備わっていれば、当該ＳＯＡ２１０がオフされる。図１１の例では、＃１、＃３、＃２、＃３のポート番号順に光バースト信号が入力されている。
【００４７】
＃３のポートに光バースト信号が入力されている途中で、＃１のポートに接続されているＯＮＵが故障などにより発光すると、＃１および＃３のポートで光入力が同時に検出される。この場合、全体制御部１０は、＃１および＃３のポート番号を記録部１１に記録させる。当該ＯＮＵが発光を維持する途中で＃３のポートに入力される光バースト信号が途切れても、全体制御部１０は光入力が無くなったことを処理や制御に使用しない。
【００４８】
＃３のポートへ再度光バースト信号が入力された場合、全体制御部１０は、＃１および＃３のポートで光入力が検出されたことを検出する。この場合、全体制御部１０は、現時点で光入力が検出されているポート番号と、記録されているポート番号とを照合する。照合の結果、ポート番号が一致していれば、全体制御部１０は、記録されているポート番号を維持する。
【００４９】
＃３のポートへの光バースト信号の入力が途切れて他の＃４のポートに光バースト信号が入力されると、全体制御部１０は、＃１および＃４のポートで光入力が検出されていることを検出する。この場合、全体制御部１０は、現時点で光入力が検出されているポート番号と、記録されているポート番号とを照合する。照合の結果、一方のポート番号（＃１）が一致し、他方のポート番号が一致しないため、全体制御部１０は、＃１のポートに光を入力するＯＮＵが故障していると判定する。この場合、全体制御部１０は、＃１のポートを強制シャットダウンする。＃１のポートにはＳＯＡ２１０が備わっていないため、＃１のポートに対する送信元に、強制シャットダウンに係る信号が送信される。
【００５０】
本実施例によれば、複数のポートで同時に光入力が検出される際に、同時に発光しているＯＮＵを特定することができる。なお、新規ＯＮＵの登録処理（Ranging Window）では光バースト信号の衝突がありえる。したがって、本実施例は、新規ＯＮＵ登録処理以外に適用してもよい。
【実施例３】
【００５１】
図１２は、実施例３に係る光増幅装置１００ｂの全体構成を説明するためのブロック図である。光増幅装置１００ｂが図５の光増幅装置１００と異なる点は、各レベル制御装置２０において、数表部２４の変わりに固定値保持部２６が設けられている点である。固定値保持部２６は、数表部２４と異なり、固定の駆動電圧値を保持している。この固定の駆動電圧値は、各ポート番号のＳＯＡ２１０からＯＮＵまでの経路で発生する光損失量に応じて設定されている。具体的には、ＳＯＡ２１０からＯＮＵまでの経路で発生する光損失量が大きいほど大きい駆動電圧値が保持され、ＳＯＡ２１０からＯＮＵまでの経路で発生する光損失量が小さいほど小さい駆動電圧値が保持されている。
【００５２】
本実施例においては、個別制御部２３は、光バースト信号の立ち上がりエッジを検出した際に、立ち上がった後の光強度（オンレベル）を読み取らない。固定値保持部２６は、立ち上がりエッジが検出された場合に、保持している駆動電圧値を駆動回路２５に渡す。駆動回路２５は、受け取った駆動電圧値の駆動電圧をＳＯＡ２１０に印加する。それにより、ＳＯＡ２１０がオンされるとともに、ＳＯＡ２１０に入力される光バースト信号の光レベルが所望値に制御される。
【００５３】
本実施例によれば、処理を簡略化させることができるとともに、数表などのデータ量を削減することができる。なお、本実施例は、実施例１，２に適用することができる。具体的には、実施例１，２において、数表部２４の代わりに固定値保持部２６が設けられていてもよい。
【００５４】
なお、上記各実施例においては、光入力を検出する際に立ち上がりエッジを検出しているが、それに限られない。例えば、入力される光強度に応じて光入力を検出してもよい。また、上記各実施例においては、光増幅装置においてＳＯＡを備えないポートが１つになっているが、複数であっても構わない。
【００５５】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  全体制御部
２０  レベル制御装置
２１  光カプラ
２２  受光素子
２３  個別制御部
２４  数表部
２５  駆動回路
１００  光増幅装置
２００  リモートノード
２０１〜２０４  光カプラ
２０５  合分波器
２０６  ファイバアンプ
２０９  監視・制御部
２１０  ＳＯＡ
【図１】
2015192201.tif 000003
【図２】
2015192201.tif 000004
【図３】
2015192201.tif 000005
【図４】
2015192201.tif 000006
【図５】
2015192201.tif 000007
【図６】
2015192201.tif 000008
【図７】
2015192201.tif 000009
【図８】
2015192201.tif 000010
【図９】
2015192201.tif 000011
【図１０】
2015192201.tif 000012
【図１１】
2015192201.tif 000013
【図１２】
2015192201.tif 000014