(57)【要約】【課題】  現用系の光伝送路が使用される期間に予備系の回路の消費電力を抑える。【解決手段】  光送信装置は、送信データを含む光信号を分岐させた第１および第２光信号を出力する複数の送信器、第１および第２光信号の強度を調整する複数の第１および第２光調整器、第１光調整器から出力される光信号を第１光多重信号として多重化する第１合波器、第２光調整器から出力される光信号を第２光多重信号として多重化する第２合波器、第１光多重信号を増幅して第１伝送路に出力する第１光増幅器、第２光多重信号を増幅して第２伝送路に出力する第２光増幅器、および第１伝送路を介して第１光多重信号を送信する場合、第２光調整器のいずれかを透過状態に設定し、第２光調整器の残りを遮断状態に設定するとともに、第２光増幅器を透過状態の第２光調整器の数に対応する増幅能力に設定する制御部を有している。【選択図】    図１
2015115854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データを含む光信号を分岐させた第１光信号と第２光信号とのそれぞれを出力する複数の送信器と、
前記第１光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第１光調整器と、
前記第２光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第２光調整器と、
前記第１光調整器のそれぞれから出力される光信号を多重化して第１光多重信号として出力する第１合波器と、
前記第２光調整器のそれぞれから出力される光信号を多重化して第２光多重信号として出力する第２合波器と、
前記第１光多重信号を増幅して第１伝送路に出力する第１光増幅器と、
前記第２光多重信号を増幅して第２伝送路に出力する第２光増幅器と、
前記第１伝送路を介して前記第１光多重信号を送信する場合に、前記第２光調整器のいずれかを、光信号を透過する透過状態に設定し、前記第２光調整器の残りを、光信号を透過しない遮断状態に設定するとともに、前記第２光増幅器を、透過状態の第２光調整器の数に対応する増幅能力に設定する制御部と
を備えていることを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
請求項１記載の光送信装置において、
前記制御部は、透過状態に設定する第２光調整器を、所定の時間間隔毎に順次に切り替えること
を特徴とする光送信装置。
【請求項３】
請求項２記載の光送信装置において、
前記制御部は、前記第１光多重信号に含まれる前記第１光信号のいずれかが、前記第１伝送路に接続される光受信装置により正常に受信されない場合に、正常に受信されない第１光信号に対応する前記第２光信号の１つを受信する前記第２光調整器のいずれかを透過状態に設定し、前記第２光調整器の残りを遮断状態に設定するとともに、前記所定の時間間隔毎に、遮断状態に設定された第２光調整器のいずれかを順次に透過状態に切り替えること
を特徴とする光送信装置。
【請求項４】
請求項１記載の光送信装置において、
前記制御部は、前記第１光多重信号に含まれる前記第１光信号のいずれかが、前記第１伝送路に接続される光受信装置により正常に受信されない場合に、正常に受信されない第１光信号に対応する前記第２光信号の１つを受信する前記第２光調整器のいずれかを透過状態に設定し、前記第２光調整器の残りを遮断状態に設定すること
を特徴とする光送信装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の光送信装置において、
前記第２光増幅器は、
励起光を発生する半導体レーザと、
前記第２光多重信号と前記励起光とを合波する光カプラと、
前記光カプラにより合波された光信号が入射され、エルビウムが添加された光ファイバ  と、
前記制御部から受信する透過状態の第２光調整器の数を示す情報に基づいて、透過状態  の第２光調整器の数に対応する強度の励起光を前記半導体レーザに発生させる監視制御  部と
を備えていることを特徴とする光送信装置。
【請求項６】
光信号が多重化された第１光多重信号を第１伝送路に出力し、光信号が多重化された第  ２光多重信号を第２伝送路に出力する光送信装置と、前記第１伝送路を介して前記第１  光多重信号を受信し、前記第２伝送路を介して前記第２光多重信号を受信する光受信装  置とを備えた光伝送システムにおいて、
前記光送信装置は、
送信データを含む光信号を分岐させた第１光信号と第２光信号とのそれぞれを出力する  複数の送信器と、
前記第１光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第１光調整器と、
前記第２光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第２光調整器と、
前記第１光調整器のそれぞれから出力される光信号を多重化して第１光多重信号として  出力する第１合波器と、
前記第２光調整器のそれぞれから出力される光信号を多重化して第２光多重信号として  出力する第２合波器と、
前記第１光多重信号を増幅して第１伝送路に出力する第１光増幅器と、
前記第２光多重信号を増幅して第２伝送路に出力する第２光増幅器と、
前記第１伝送路を介して前記第１光多重信号を送信する場合に、前記第２光調整器のい  ずれかを、光信号を透過する透過状態に設定し、前記第２光調整器の残りを、光信号を  透過しない遮断状態に設定するとともに、前記第２光増幅器を、透過状態の第２光調整  器の数に対応する増幅能力に設定する制御部と
を備えていることを特徴とする光伝送システム。
【請求項７】
請求項６記載の光伝送システムにおいて、
前記制御部は、透過状態に設定する第２光調整器を、所定の時間間隔毎に順次に切り替  えること
を特徴とする光送信システム。
【請求項８】
請求項７記載の光伝送システムにおいて、
前記制御部は、前記第１光多重信号に含まれる前記第１光信号のいずれかが、前記第１  伝送路に接続される光受信装置により正常に受信されない場合に、正常に受信されない  第１光信号に対応する前記第２光信号の１つを受信する前記第２光調整器のいずれかを  透過状態に設定し、前記第２光調整器の残りを遮断状態に設定するとともに、前記所定  の時間間隔毎に、遮断状態に設定された第２光調整器のいずれかを順次に透過状態に切  り替えること
を特徴とする光伝送システム。
【請求項９】
請求項６記載の光伝送システムにおいて、
前記制御部は、前記第１光多重信号に含まれる前記第１光信号のいずれかが、前記第１  伝送路に接続される光受信装置により正常に受信されない場合に、正常に受信されない  第１光信号に対応する前記第２光信号の１つを受信する前記第２光調整器のいずれかを  透過状態に設定し、前記第２光調整器の残りを遮断状態に設定すること
を特徴とする光伝送システム。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のいずれか１項記載の光伝送システムにおいて、
前記第２光増幅器は、
励起光を発生する半導体レーザと、
前記第２光多重信号と前記励起光とを合波する光カプラと、
前記光カプラにより合波された光信号が入射され、エルビウムが添加された光ファイバ  と、
前記制御部から受信する透過状態の第２光調整器の数を示す情報に基づいて、透過状態  の第２光調整器の数に対応する強度の励起光を前記半導体レーザに発生させる監視制御  部と
を備えていることを特徴とする光伝送システム。
【請求項１１】
請求項６ないし請求項１０のいずれか１項記載の光伝送システムにおいて、
前記光送信装置は、
透過状態に設定された第２光調整器を示す情報を含む光信号を前記第２光多重信号に合波して前記第２伝送路に出力する第３合波器を備え、
前記光受信装置は、
透過状態に設定された第２光調整器を示す情報を含む光信号を前記第２光多重信号から分波する第１分波器と、
前記第２光多重信号を複数の前記第２光信号に分波する第２分波器と、
前記第２分波器により分波された前記第２光信号のそれぞれの強度を検出する検出部を各々含み、前記検出部により検出された強度が所定値以下の場合に、前記第２光信号の異常を検出する複数の監視部と、
前記第１分波器により分波された光信号が示す透過状態に設定された第２光調整器に対応する前記第２光信号を除く第２光信号の前記検出部による異常の検出を無効とする制御部と
を備えていることを特徴とする光伝送システム。
【請求項１２】
第１光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第１光調整器と、第２光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第２光調整器と、前記第１光調整器から出力される光信号を多重化した第１光多重信号を増幅して第１伝送路に出力する第１光増幅器と、前記第２光調整器から出力される光信号を多重化した第２光多重信号を増幅して第２伝送路に出力する第２光増幅器と、前記第２光調整器および前記第２光増幅器を制御する制御部とを含む光送信装置の制御方法であって、
前記第１伝送路を介して前記第１光多重信号を送信する場合に、前記制御部が、前記第２光調整器のいずれかを、光信号を透過する透過状態に設定し、前記第２光調整器の残りを、光信号を透過しない遮断状態に設定するとともに、前記第２光増幅器を、透過状態の第２光調整器の数に対応する増幅能力に設定すること
を特徴とする光送信装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信装置、光伝送システムおよび光送信装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号を通信する通信システムでは、現用系の伝送路と予備系の伝送路とにより伝送路を冗長化することにより、伝送路等の故障による通信の遮断を回避し、通信の信頼性を向上している。例えば、現用系の伝送路を用いて通信を行う場合に、送信の動作が確認可能なレベルまで予備系の増幅器の増幅能力を下げることで、送信装置の消費電力を抑える手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、光信号を伝送する光伝送システムでは、伝送容量を増加するために、例えば、複数の波長の光信号を１本の光ファイバを用いて伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）方式が採用される。また、光伝送システムにおいても、現用系の伝送路と予備系の伝送路とを設けることで、通信の信頼性は向上する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６１９５号公報
【特許文献２】特開２０１２−８４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数の波長の光信号が多重化され、現用系と予備系との伝送路が設けられる光伝送システムにおいて、現用系の伝送路が使用される期間に予備系の回路の消費電力を抑える手法は、提案されていない。
【０００６】
本件開示の光送信装置、光伝送システムおよび光送信装置の制御方法は、現用系の光伝送路が使用される期間に予備系の回路の消費電力を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの観点によれば、光送信装置は、送信データを含む光信号を分岐させた第１光信号と第２光信号とのそれぞれを出力する複数の送信器と、第１光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第１光調整器と、第２光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第２光調整器と、第１光調整器のそれぞれから出力される光信号を多重化して第１光多重信号として出力する第１合波器と、第２光調整器のそれぞれから出力される光信号を多重化して第２光多重信号として出力する第２合波器と、第１光多重信号を増幅して第１伝送路に出力する第１光増幅器と、第２光多重信号を増幅して第２伝送路に出力する第２光増幅器と、第１伝送路を介して第１光多重信号を送信する場合に、第２光調整器のいずれかを、光信号を透過する透過状態に設定し、第２光調整器の残りを、光信号を透過しない遮断状態に設定するとともに、第２光増幅器を、透過状態の第２光調整器の数に対応する増幅能力に設定する制御部とを有している。
【０００８】
別の観点によれば、光伝送システムは、光信号が多重化された第１光多重信号を第１伝送路に出力し、光信号が多重化された第２光多重信号を第２伝送路に出力する光送信装置と、第１伝送路を介して第１光多重信号を受信し、第２伝送路を介して第２光多重信号を受信する光受信装置とを備えた光伝送システムにおいて、光送信装置は、送信データを含む光信号を分岐させた第１光信号と第２光信号とのそれぞれを出力する複数の送信器と、第１光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第１光調整器と、第２光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第２光調整器と、第１光調整器のそれぞれから出力される光信号を多重化して第１光多重信号として出力する第１合波器と、第２光調整器のそれぞれから出力される光信号を多重化して第２光多重信号として出力する第２合波器と、第１光多重信号を増幅して第１伝送路に出力する第１光増幅器と、第２光多重信号を増幅して第２伝送路に出力する第２光増幅器と、第１伝送路を介して第１光多重信号を送信する場合に、第２光調整器のいずれかを、光信号を透過する透過状態に設定し、第２光調整器の残りを、光信号を透過しない遮断状態に設定するとともに、第２光増幅器を、透過状態の第２光調整器の数に対応する増幅能力に設定する制御部とを有している。
【０００９】
別の観点によれば、光送信装置の制御方法は、第１光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第１光調整器と、第２光信号の強度のそれぞれを調整する複数の第２光調整器と、第１光調整器から出力される光信号を多重化した第１光多重信号を増幅して第１伝送路に出力する第１光増幅器と、第２光調整器から出力される光信号を多重化した第２光多重信号を増幅して第２伝送路に出力する第２光増幅器と、第２光調整器および第２光増幅器を制御する制御部とを含む光送信装置の制御方法であって、第１伝送路を介して第１光多重信号を送信する場合に、制御部が、第２光調整器のいずれかを、光信号を透過する透過状態に設定し、第２光調整器の残りを、光信号を透過しない遮断状態に設定するとともに、第２光増幅器を、透過状態の第２光調整器の数に対応する増幅能力に設定する。
【発明の効果】
【００１０】
本件開示の光送信装置、光伝送システムおよび光送信装置の制御方法では、現用系の光伝送路が使用される期間に予備系の回路の消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光送信装置および光伝送システムの一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示すおよび光伝送システムの動作の例を示している。
【図３】光送信装置および光伝送システムの別の実施形態を示す図である。
【図４】図３に示す光伝送装置に設けられる送信器と光増幅器との例を示す図である。
【図５】図３に示す光伝送装置に設けられる光増幅器と受信器との例を示す図である。
【図６】図３に示す光中継器に搭載される光増幅器の例を示す図である。
【図７】図３に示す光伝送システムの動作の例を示す図である。
【図８】図３に示す光伝送システムの動作の別の例を示す図である。
【図９】図３に示す光伝送システムの動作のさらなる別の例を示す図である。
【図１０】図３に示す光伝送システムの動作のさらなる別の例を示す図である。
【図１１】図３に示す光伝送システムの動作のさらなる別の例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、光送信装置および光伝送システムの一実施形態を示している。図１に示す光伝送システムＳＹＳ１は、光信号を送信する光送信装置ＴＸと、伝送路ＴＰを介して光送信装置ＴＸに接続され、光信号を受信する光受信装置ＲＸとを有している。例えば、光伝送システムＳＹＳ１は、複数の波長の光信号を多重化して光ファイバにより伝送する波長分割多重方式を採用している。また、光伝送システムＳＹＳ１の伝送路ＴＰは、光ファイバが敷設された現用系の伝送路ＴＰ１および光ファイバが敷設された予備系の伝送路ＴＰ２により冗長化されている。
【００１４】
光送信装置ＴＸは、複数の送信器Ｔ１０（Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂ）、複数の光レベル調整器Ｔ３０（Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ）、一対の合波器Ｔ４０（Ｔ４０ａ、Ｔ４０ｂ）、一対の光増幅器Ｔ５０（Ｔ５０ａ、Ｔ５０ｂ）および制御部Ｔ８０を有している。光レベル調整器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、合波器Ｔ４０ａおよび光増幅器Ｔ５０ａは、伝送路ＴＰ１に光信号を送信する現用系の送信回路である。光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、合波器Ｔ４０ｂおよび光増幅器Ｔ５０ｂは、伝送路ＴＰ２に光信号を送信する予備系の送信回路である。すなわち、２つの光レベル調整器Ｔ３０（例えば、Ｔ３０ａとＴ３０ｃ）は、送信器Ｔ１０毎（例えば、Ｔ１０ａ）に設けられている。なお、図１では、２つの送信器Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂが示されているが、送信器Ｔ１０の数は、３つ以上でもよい。この場合にも、現用系の光レベル調整器Ｔ３０と予備系の光レベル調整器Ｔ３０とが、送信器Ｔ１０毎に配置される。光レベル調整器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄは、光信号の強度を調整する光調整器の一例である。
【００１５】
送信器Ｔ１０ａは、現用系の伝送路ＴＰ１を介して伝送される現用系の光信号ＯＰ１ａと、予備系の伝送路ＴＰ２を介して伝送される予備系の光信号ＯＰ２ａとを出力する。送信器Ｔ１０ｂは、現用系の伝送路ＴＰ１を介して伝送される現用系の光信号ＯＰ１ｂと、予備系の伝送路ＴＰ２を介して伝送される予備系の光信号ＯＰ２ｂとを出力する。
【００１６】
図１に示す例では、現用系の光信号ＯＰ１（ＯＰ１ａ、ＯＰ１ｂ）を伝送する光ファイバは実線で示され、予備系の光信号ＯＰ２（ＯＰ２ａ、ＯＰ２ｂ）を伝送する光ファイバは破線で示される。なお、制御信号ＣＮＴ１、ＣＮＴ２、ＣＮＴ３は電気信号であり、制御信号ＣＮＴ１、ＣＮＴ２、ＣＮＴ３を伝達する実線は導電体による信号線である。
【００１７】
例えば、各送信器Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂは、送信データを含む光信号を光信号ＯＰ１、ＯＰ２として分岐させる光カプラを有している。送信器Ｔ１０ａが出力する光信号ＯＰ１ａ、ＯＰ２ａの波長と、送信器Ｔ１０ｂが出力する光信号ＯＰ１ｂ、ＯＰ２ｂの波長とは、互いに異なる。光送信装置ＴＸが３つ以上の送信器Ｔ１０を有する場合、送信器Ｔ１０がそれぞれ出力する光信号の波長は、送信器Ｔ１０毎に異なる。
【００１８】
光レベル調整器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂは、制御部Ｔ８０による制御に基づいて、現用系の光信号ＯＰ１ａ、ＯＰ１ｂそれぞれの強度を調整し、調整した光信号を合波器Ｔ４０ａに出力する。例えば、光レベル調整器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂは、可変光減衰器（Variable Optical Attenuator）である。
【００１９】
光信号ＯＰ１ａの成分が伝送路ＴＰ１に出力される場合、光レベル調整器Ｔ３０ａは、光信号ＯＰ１ａを透過する透過状態に設定される。光信号ＯＰ１ａの成分が伝送路ＴＰ１に出力されない場合、光レベル調整器Ｔ３０ａは、光信号ＯＰ１ａを透過しない遮断状態に設定される。同様に、光信号ＯＰ１ｂの成分が伝送路ＴＰ１に出力される場合、光レベル調整器Ｔ３０ｂは、光信号ＯＰ１ｂを透過する透過状態に設定される。光信号ＯＰ１ａの成分が伝送路ＴＰ１に出力されない場合、光レベル調整器Ｔ３０ｂは、光信号ＯＰ１ｂを透過しない遮断状態に設定される。例えば、光レベル調整器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂは、制御部Ｔ８０からの制御信号（制御電圧）に基づいて透過状態または遮断状態に設定される。
【００２０】
光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄは、制御部Ｔ８０による制御に基づいて、予備系の光信号ＯＰ２ａ、ＯＰ２ｂそれぞれの強度を調整し、調整した光信号を合波器Ｔ４０ｂに出力する。例えば、光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄは、可変光減衰器である。光レベル調整器Ｔ３０ｃは、制御部Ｔ８０からの制御信号（制御電圧）ＣＮＴ１に基づいて、光信号ＯＰ２ａを透過する透過状態または光信号ＯＰ２ａを透過しない遮断状態に設定される。同様に、光レベル調整器Ｔ３０ｄは、制御部Ｔ８０からの制御信号（制御電圧）ＣＮＴ２に基づいて、光信号ＯＰ２ｂを透過する透過状態または光信号ＯＰ２ｂを透過しない遮断状態に設定される。
【００２１】
合波器Ｔ４０ａは、光レベル調整器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂのそれぞれから出力される波長の異なる光信号を多重化し、多重化した光信号を光多重信号ＭＯＰ１として光増幅器Ｔ５０ａに出力する。合波器Ｔ４０ｂは、光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄのそれぞれから出力される波長の異なる光信号を多重化し、多重化した光信号を光多重信号ＭＯＰ２として光増幅器Ｔ５０ｂに出力する。
【００２２】
光増幅器Ｔ５０ａは、制御部Ｔ８０による制御に基づいて、光多重信号ＭＯＰ１を増幅し、増幅した光多重信号ＭＯＰ１を現用系の伝送路ＴＰ１に出力する。光増幅器Ｔ５０ｂは、制御部Ｔ８０による制御に基づいて、光多重信号ＭＯＰ２を増幅し、増幅した光多重信号ＭＯＰ２を予備系の伝送路ＴＰ２に出力する。なお、光増幅器Ｔ５０ｂの増幅能力（すなわち、励起光の強度）は、制御部Ｔ８０からの制御信号ＣＮＴ３に基づいて、光多重信号ＭＯＰ２に含まれる光信号の波長が多いほど大きく設定される。
【００２３】
制御部Ｔ８０は、例えば、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサである。すなわち、制御部Ｔ８０の機能は、プロセッサが実行するプログラムにより実現される。なお、制御部Ｔ８０は、プログラマブルロジックデバイスやゲートアレイ等のハードウェアにより実現されてもよい。
【００２４】
制御部Ｔ８０は、光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄのそれぞれを透過状態または遮断状態に設定する制御信号ＣＮＴ１、ＣＮＴ２を出力する。例えば、制御部Ｔ８０は、伝送路ＴＰ１を介して光多重信号ＭＯＰ１を伝送する場合、すなわち、現用系の送信回路を用いて送信データを伝送する場合、予備系の光レベル調整器Ｔ３０のいずれかを透過状態に設定し、予備系の調整器Ｔ３０の残りを遮断状態に設定する。予備系の光レベル調整器Ｔ３０のいずれかを透過状態に設定することで、増幅器Ｔ５０ｂは、予備系の伝送路の疎通状態を確認するための光信号を光多重信号ＭＯＰ２として伝送路ＴＰ２に出力することができる。
【００２５】
また、制御部Ｔ８０は、光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度を設定する制御信号ＣＮＴ３を出力する。例えば、制御部Ｔ８０は、伝送路ＴＰ１を介して光多重信号ＭＯＰ１を伝送する場合、すなわち、現用系の送信回路を用いて送信データを伝送する場合、光増幅器Ｔ５０ｂを、１つの波長の光信号を含む光多重信号ＭＯＰ２を伝送可能な増幅能力に設定する。
【００２６】
このように、現用系の伝送路ＴＰ１を介して光多重信号ＭＯＰ１（送信データ）が伝送される場合、予備系の光レベル調整器Ｔ３０のいずれかが透過状態に設定され、光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、透過状態に設定された予備系の光レベル調整器Ｔ３０の数に対応する値に設定される。これにより、予備系の複数の光レベル調整器Ｔ３０が透過状態に設定される場合に比べて、光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を低くすることができる。換言すれば、現用系の伝送路ＴＰ１を介して光多重信号ＭＯＰ１が伝送される場合、複数の波長の光信号を多重化した光多重信号ＭＯＰ２を利用して予備系の伝送路の疎通状態を確認する場合に比べて、光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を低くすることができる。
【００２７】
例えば、光受信装置ＲＸは、現用系の伝送路ＴＰ１を介して光多重信号ＭＯＰ１を受信中に、予備系の伝送路ＴＰ２を介して光多重信号ＭＯＰ２を受けることで、予備系の伝送路の障害を検出する。あるいは、光受信装置ＲＸは、光多重信号ＭＯＰ２が伝送される経路に接続される機器の故障を検出する。すなわち、光受信装置ＲＸは、現用系の伝送路ＴＰ１を介して光信号を受信する場合、予備系の伝送路ＴＰ２を介して光信号を受信し、伝送路ＴＰ２を含む予備系の光信号が伝送される経路の疎通状態を確認する。
【００２８】
図２は、図１に示す光送信装置ＴＸおよび光伝送システムＳＹＳ１の動作の例を示している。例えば、図２は、光送信装置ＴＸが現用系の伝送路ＴＰ１を介して光多重信号ＭＯＰ１（送信データ）を伝送する場合の予備系の回路の制御方法の例を示している。すなわち、図２は、光送信装置ＴＸの制御方法の一実施形態を示している。
【００２９】
なお、図２では、光送信装置ＴＸが、４つの送信器Ｔ１０を有し、互いに波長が異なる４つの予備系の光信号に対応して、４つの現用系の光レベル調整器Ｔ３０と４つの予備系の光レベル調整器Ｔ３０とを有する場合を示す。４つの現用系の光レベル調整器Ｔ３０のいずれか２つは、図１に示す光レベル調整器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂであり、４つの予備系の光レベル調整器Ｔ３０のいずれか２つは、図１に示す光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄである。
【００３０】
現用系の伝送路ＴＰ１を介して光多重信号ＭＯＰ１が伝送される場合、現用系の４つの光レベル調整器Ｔ３０は、透過状態に設定される。現用系の光増幅器Ｔ５０ａは、光多重信号ＭＯＰ１に含まれる光信号の波長の数（すなわち、透過状態に設定された現用系の光レベル調整器Ｔ３０の数）に対応する増幅能力で光多重信号ＭＯＰ１を増幅する。
【００３１】
動作例１では、制御部Ｔ８０は、予備系の４つの光レベル調整器Ｔ３０のうち、いずれか１つを透過状態に設定し、残りの３つの光レベル調整器Ｔ３０を遮断状態に設定する。また、制御部Ｔ８０は、光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度を、１つの波長の光信号を含む光多重信号ＭＯＰ２を光受信装置ＲＸが伝送路ＴＰ２を介して受信可能な値（図２では”小”）に設定する。これにより、２つ以上の波長の光信号を含む光多重信号ＭＯＰ２を増幅する場合に比べて光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を抑えることができる。
【００３２】
なお、図２の励起光の強度に示す”大”は、例えば、４つの波長（４つの送信器Ｔ１０）の光信号を含む光多重信号ＭＯＰ２を光受信装置ＲＸが伝送路ＴＰ２を介して受信可能な能力である。動作例１では、光多重信号ＭＯＰ２が伝送される経路の障害が検出可能になり、光多重信号ＭＯＰ２が伝送される経路に接続される機器の故障が検出可能になる。
【００３３】
動作例２では、制御部Ｔ８０は、４つの予備系の光レベル調整器Ｔ３０のうちの１つを所定の時間間隔Ｔ１毎に透過状態に設定し、残りの３つの光レベル調整器Ｔ３０を遮断状態に設定する。すなわち、動作例２では、透過状態に設定される光レベル調整器Ｔ３０が順次に切り替えられる。光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、動作例１と同様に、１つの波長の光信号を含む光多重信号ＭＯＰ２を光受信装置ＲＸが伝送路ＴＰ２を介して受信可能な値（図２では”小”）に設定される。
【００３４】
これにより、動作例１と同様に、２つ以上の波長の光信号を含む光多重信号ＭＯＰ２を増幅する場合に比べて光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を抑えることができる。さらに、光レベル調整器Ｔ３０を順次に透過状態に切り替えることで、光多重信号ＭＯＰ２が伝送される経路に加えて、多重化する前と分波した後の予備系の光信号が伝送される経路の障害が検出可能になり、予備系の光信号が伝送される経路に接続された機器の故障が検出可能になる。
【００３５】
なお、光レベル調整器Ｔ３０ｃは、例えば、制御信号ＣＮＴ１が第１電圧の場合に遮断状態に設定され、制御信号ＣＮＴ１が第１電圧と異なる第２電圧の場合に透過状態に設定される。同様に、光レベル調整器Ｔ３０ｄは、例えば、制御信号ＣＮＴ２が第１電圧の場合に遮断状態に設定され、制御信号ＣＮＴ２が第２電圧の場合に透過状態に設定される。
【００３６】
例えば、第１電圧は接地電圧であり、第２電圧は電源電圧である。このため、制御部Ｔ８０は、アナログ電圧を生成するデジタル／アナログ変換器等を用いることなく、例えば、論理回路により各光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄを遮断状態または透過状態に切り替え可能である。すなわち、制御部Ｔ８０は、論理回路を用いて論理０（接地電圧）または論理１（電源電圧）の制御信号ＣＮＴ１、ＣＮＴ２を出力することで、光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄを遮断状態または透過状態に設定することができる。アナログ電圧を用いることなく、光レベル調整器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄの動作が制御可能であるため、制御部Ｔ８０の回路構成を、アナログ電圧を生成する場合に比べて簡易にすることができる。
【００３７】
比較例では、予備系の４つの光レベル調整器Ｔ３０が透過状態に設定され、光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、透過状態に設定された４つの光レベル調整器Ｔ３０に合わせて、”大”に設定される。この場合、光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力は、動作例１および動作例２の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力に比べて大きくなる。換言すれば、動作例１および動作例２では、現用系の伝送路ＴＰ１が送信データの伝送に使用される期間に、光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を抑えながら、予備系の伝送路の障害および予備系の機器の故障を検出することができる。
【００３８】
なお、動作例１および動作例２において、例えば、予備系の２以上の光レベル調整器Ｔ３０が透過状態に設定され、予備系の少なくとも１つの光レベル調整器Ｔ３０が遮断状態に設定されてもよい。この場合、光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、２以上の波長の光信号を含む光多重信号ＭＯＰ２を伝送可能な値に設定される。この場合にも、現用系の伝送路ＴＰ１が送信データの伝送に使用される期間に、光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を比較例に比べて抑えながら、予備系の伝送路の障害および予備系の機器の故障を検出することができる。
【００３９】
以上、図１および図２に示す実施形態では、現用系の伝送路が送信データの伝送に使用される期間に、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を抑えることができる。また、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を抑えながら、予備系の伝送路の障害および予備系の機器の故障を検出することができる。
【００４０】
また、制御部Ｔ８０により、透過状態に設定する予備系の光レベル調整器Ｔ３０を、所定の時間間隔Ｔ１毎に順次に切り替えることで、光多重信号ＭＯＰ２が伝送される経路に加えて、多重化する前の予備系の光信号が伝送される経路の障害が検出可能になる。さらに、予備系の光信号が伝送される経路に接続された機器の故障が検出可能になる。
【００４１】
図３は、光送信装置および光伝送システムの別の実施形態を示している。図１と同一または同様の要素については、詳細な説明は省略する。図３において、実線は、現用系の光信号を伝送する光ファイバを示し、破線は、予備系の光信号を伝送する光ファイバを示し、矢印で示す実線は、制御信号を伝達する信号線を示している。
【００４２】
図３に示す光伝送システムＳＹＳ２は、現用系と予備系とにより冗長化され、光ファイバが敷設された伝送路ＴＰを介して接続された光伝送装置１００、２００を有している。例えば、光伝送システムＳＹＳ２は、波長分割多重方式を採用している。
【００４３】
伝送路ＴＰは、現用系の伝送路ＴＰ１（ＴＰ１ａ、ＴＰ１ｂ）、ＴＰ３（ＴＰ３ａ、ＴＰ３ｂ）と、予備系の伝送路ＴＰ２（ＴＰ２ａ、ＴＰ２ｂ）、ＴＰ４（ＴＰ４ａ、ＴＰ４ｂ）とにより冗長化されている。伝送路ＴＰ１ａ、ＴＰ１ｂ、ＴＰ２ａ、ＴＰ２ｂは、光伝送装置１００から光伝送装置２００へのデータの送信に使用され、伝送路ＴＰ３ａ、ＴＰ３ｂ、ＴＰ４ａ、ＴＰ４ｂは、光伝送装置２００から光伝送装置１００へのデータの送信に使用される。
【００４４】
例えば、各伝送路ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３、ＴＰ４上には、光中継器９０が配置されている。光中継器９０は、受信した光信号を増幅して出力する光増幅器９７（９７ａ、９７ｂ、９７ｃ、９７ｄ）を有している。なお、図３では、伝送路ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３、ＴＰ４毎に１つの光中継器９０が配置される例を示しているが、光中継器９０の数は、各伝送路ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３、ＴＰ４の距離に応じて決定される。
【００４５】
光伝送装置１００は、複数のトランスポンダＴＲＮ、複数の可変光減衰器Ｔ３０（Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ）を有している。また、光伝送装置１００は、一対の合波器Ｔ４０（Ｔ４０ａ、Ｔ４０ｂ）、一対の光増幅器Ｔ５０（Ｔ５０ａ、Ｔ５０ｂ）、一対の光増幅器Ｔ６０（Ｔ６０ａ、Ｔ６０ｂ）、一対の分波器Ｔ７０（Ｔ７０ａ、Ｔ７０ｂ）および制御部Ｔ８２を有している。各トランスポンダＴＲＮは、光信号を送信する複数の送信機Ｔ１０（Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂ）と、光信号を受信する複数の受信器Ｔ２０（Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂ）を有している。
【００４６】
光伝送装置２００は、光伝送装置１００の送信器Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂに対応する送信器Ｒ１０ａ、Ｒ１０ｂと、伝送装置１００の受信器Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂに対応する受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂとを有している。光伝送装置２００は、光伝送装置１００の可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄに対応する可変光減衰器Ｒ３０ａ、Ｒ３０ｂ、Ｒ３０ｃ、Ｒ３０ｄを有している。光伝送装置２００は、光伝送装置１００の合波器Ｔ４０ａ、Ｔ４０ｂに対応する合波器Ｒ４０ａ、Ｒ４０ｂと、光伝送装置１００の分波器Ｔ７０ａ、Ｔ７０ｂに対応する分波器Ｒ７０ａ、Ｒ７０ｂとを有している。光伝送装置２００は、光伝送装置１００の光増幅器Ｔ５０ａ、Ｔ５０ｂ、Ｔ６０ａ、Ｔ６０ｂに対応する光増幅器Ｒ５０ａ、Ｒ５０ｂ、Ｒ６０ａ、Ｒ６０ｂを有している。そして、光伝送装置２００は、光伝送装置１００の制御部Ｔ８２に対応する制御部Ｒ８２を有している。
【００４７】
例えば、制御部Ｔ８２、Ｒ８２は、プログラムを実行するＣＰＵ等のプロセッサである。制御部Ｔ８２、Ｒ８２は、プログラマブルロジックデバイスやゲートアレイ等のハードウェアにより実現されてもよい。
【００４８】
光伝送装置１００、２００は、互いに同一または互いに同様の装置であり、現用系および予備系の光多重信号のそれぞれを送信する機能と、現用系および予備系の光多重信号のそれぞれを受信する機能とを有している。このため、以下では、光伝送装置１００の構成について説明し、光伝送装置２００の構成についての説明は省略する。
【００４９】
可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂは、現用系の光信号の強度のそれぞれを調整する光調整器の一例であり、可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄは、予備系の光信号の強度のそれぞれを調整する光調整器の一例である。制御部Ｔ８２は、図１に示す制御部Ｔ８０の機能に加えて、光伝送装置２００からの多重化された現用系および予備系の光信号の受信を制御する機能を有している。
【００５０】
送信機Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂ、可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、合波器Ｔ４０ａ、Ｔ４０ｂ、光増幅器Ｔ５０ａ、Ｔ５０ｂおよび制御部Ｔ８２は、現用系と予備系とを用いて光信号を多重化して送信する光送信装置として機能する。可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、合波器Ｔ４０ａおよび光増幅器Ｔ５０ａは、現用系の伝送路ＴＰ１ａに光信号を送信する現用系の送信回路である。可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、合波器Ｔ４０ｂおよび光増幅器Ｔ５０ｂは、予備系の伝送路ＴＰ２ａに光信号を送信する予備系の送信回路である。
【００５１】
受信器Ｔ２０（Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂ）、光増幅器Ｔ６０（Ｔ６０ａ、Ｔ６０ｂ）、分波器Ｔ７０（Ｔ７０ａ、Ｔ７０ｂ）および制御部Ｔ８２は、現用系と予備系とを有し、多重化された光信号を受信する光受信装置として機能する。光増幅器Ｔ６０ａおよび分波器Ｔ７０ａは、現用系の伝送路ＴＰ３ｂからの光信号を受ける現用系の受信回路である。増幅器Ｔ６０ｂおよび分波器Ｔ７０ｂは、予備系の伝送路ＴＰ４ｂからの光信号を受ける予備系の受信回路である。送信器Ｔ１０（Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂ）、受信器Ｔ２０（Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂ）および制御部Ｔ８２は、現用系および予備系に共通の回路である。
【００５２】
光伝送装置１００では、図１に示す光送信装置ＴＸと同様に、各可変光減衰器Ｔ３０は、対応する送信機Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂから伝送される現用系または予備系の光信号を、制御部Ｔ８２の制御に応じて透過または遮断する。合波器Ｔ４０ａは、可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂからの現用系の光信号を合波し、合波した光信号を光多重信号として光増幅器Ｔ５０ａに伝送する。光増幅器Ｔ５０ａは、現用系の光多重信号を増幅し、増幅した光多重信号を伝送路ＴＰ１ａに出力する。同様に、合波器Ｔ４０ｂは、可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄからの予備系の光信号を合波し、合波した光信号を光多重信号として光増幅器Ｔ５０ｂに伝送する。光増幅器Ｔ５０ｂは、予備系の光多重信号を増幅し、増幅した光多重信号を伝送路ＴＰ２ａに出力する。
【００５３】
分波器Ｔ７０ａは、光伝送装置２００から伝送される現用系の光多重信号であって、光増幅器Ｔ６０ａにより増幅された光多重信号を波長毎の光信号に分波し、分波した光信号を対応する受信器Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂにそれぞれ伝送する。同様に、分波器Ｔ７０ｂは、光伝送装置２００から伝送される予備系の光多重信号であって、光増幅器Ｔ６０ｂにより増幅された光多重信号を波長毎の光信号に分波し、分波した光信号を対応する受信器Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂにそれぞれ伝送する。
【００５４】
なお、図３では、送信器Ｔ１０および受信器Ｔ２０を有する２つのトランスポンダＴＲＮが示されているが、トランスポンダＴＲＮの数は、３つ以上でもよい。この場合にも、現用系の可変光減衰器Ｔ３０と予備系の可変光減衰器Ｔ３０とが、送信器Ｔ１０毎に配置される。
【００５５】
以下の説明では、説明を分かりやすくするために、光伝送装置１００が光信号を多重化して光伝送装置２００に送信し、光伝送装置２００が多重化された光信号を受信する例について述べる。
【００５６】
図４は、図３に示す光伝送装置１００に設けられる送信器Ｔ１０ａと光増幅器Ｔ５０ａ、Ｔ５０ｂとの例を示している。図４において、左方向から右方向に向かう実線は、現用系の光信号を伝送する光ファイバを示し、左方向から右方向に向かう破線は、予備系の光信号を伝送する光ファイバを示している。光増幅器Ｔ５０ａは、現用系の光信号を増幅することを除き、予備系の光信号を増幅する光増幅器Ｔ５０ｂと同一または同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５７】
図３に示す送信器Ｔ１０ｂは、図４に示す送信器Ｔ１０ａと同一または同様である。図３に示す送信器Ｒ１０ａ、Ｒ１０ｂは、図４に示す送信器Ｔ１０ａと同一または同様である。図３に示す光増幅器Ｒ５０ａ、Ｒ５０ｂは、図４に示す光増幅器Ｔ５０ａ、Ｔ５０ｂと同一または同様である。このため、図４では、光伝送装置２００の送信器Ｒ１０ａ、可変光減衰器Ｒ３０ａ、Ｒ３０ｃ、合波器Ｒ４０ａ、Ｒ４０ｂおよび光増幅器Ｒ５０ａ、Ｒ５０ｂの符号を括弧内に示している。すなわち、図４は、図３に示す光伝送装置２００に設けられる送信器Ｒ１０ａと光増幅器Ｒ５０ａ、Ｒ５０ｂとの例も示している。
【００５８】
送信器Ｔ１０ａは、送信制御部１１および光カプラ１２を有している。送信制御部１１は、送信データＴＤ（例えば、電気信号）を光信号に変換し、変換した光信号を光カプラ１２に出力する。光カプラ１２は、送信制御部１１から受けた光信号を現用系の経路（実線）と予備系の経路（破線）とに分岐する。以下の説明では、送信データＴＤの情報を含む光信号は、信号光とも称される。
【００５９】
光増幅器Ｔ５０ｂは、光カプラ５１、５２、半導体レーザ５３および監視制御部５４を有している。監視制御部５４は、合波器Ｔ４０ｂにより合波される予備系の光信号の波長の数を示す波長数情報を、予備系の光信号の受信を光増幅器Ｔ５０ｂが開始する前に制御部Ｔ８２から受信する。また、監視制御部５４は、予備系の各可変光減衰器Ｔ３０の現在の透過状態を示す透過情報を制御部Ｔ８２から受信する。さらに、監視制御部５４は、波長毎の光信号が伝送される予備系の伝送路の少なくともいずれかに障害が発生したことを示す障害情報を制御部Ｔ８２から受信する。
【００６０】
監視制御部５４は、波長数情報が示す信号光の波長の数に応じて、半導体レーザ５３に出力する制御信号を生成するとともに、波長数情報、透過情報および障害情報の少なくとも１つを含む監視光を生成する。例えば、監視光の波長は、合波器Ｔ４０ｂに与えられる光信号の波長と異なる。なお、透過状態の予備系の可変光減衰器Ｔ３０の数は、予備系の伝送路ＴＰ１ａ、ＴＰ２ａを介して伝送される光多重信号に含まれる光信号の波長の数に等しい。このため、予備系の伝送路ＴＰ１ａ、ＴＰ２ａを介して伝送される光多重信号に含まれる光信号の波長の数を示す情報が、透過情報として監視制御部５４に通知されてもよい。
【００６１】
半導体レーザ５３は、合波器Ｔ４０ｂにより合波された予備系の光信号の波長の数に応じて変更される監視制御部５４からの制御信号に基づいて励起光を発生する。
【００６２】
光カプラ５１は、合波器Ｔ４０ｂからの予備系の光信号と半導体レーザ５３からの励起光とを合波する。光カプラ５１により合波された光信号は、例えば、Ｅｒ（エルビウム）を添加した光ファイバＥＤＦに入射されて増幅され、光カプラ５２に伝送される。すなわち、光増幅器Ｔ５０ｂは、エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ；Erbium Doped optical Fiber Amplifier）を含んでいる。
【００６３】
光カプラ５２は、光ファイバＥＤＦにより増幅された現用系の光信号と監視制御部５４からの監視光とを合波する。カプラ５２により合波された光信号は、伝送路ＴＰ２ａに伝送される。ここで、監視光は、合波器Ｔ４０ｂにより合波された光信号の波長の数（すなわち、透過状態に設定された予備系の可変光減衰器Ｔ３０の数）を示す情報を含んでいる。
【００６４】
光増幅器Ｔ５０ｂの増幅能力は、合波器Ｔ４０ｂにより合波された光信号の波長の数に応じて変更される励起光の強度に応じて変化する。光信号の波長の数が多いときの励起光の強度は、光信号の波長の数が少ないときの励起光の強度に比べて高く設定される。このため、光信号の波長の数が多いときの光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力は、光信号の波長の数が少ないときの光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力に比べて大きくなる。
【００６５】
図５は、図３に示す光伝送装置２００に設けられる光増幅器Ｒ６０ａ、Ｒ６０ｂと受信器Ｒ２０ａとの例を示している。図５において、左方向から右方向に向かう実線は、現用系の光信号を伝送する光ファイバを示し、左方向から右方向に向かう破線は、予備系の光信号を伝送する光ファイバを示している。光増幅器Ｒ６０ｂは、予備系の光信号を増幅することを除き、現用系の光信号を増幅する光増幅器Ｒ６０ａと同一または同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６６】
図３に示す受信器Ｒ２０ｂは、図５に示す受信器Ｒ２０ａと同一または同様である。図３に示す光増幅器Ｔ６０ａ、Ｔ６０ｂは、図５に示す光増幅器Ｒ６０ｂと同一または同様である。図３に示す受信器Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂは、図５に示す受信器Ｒ２０ａと同一または同様である。このため、図５では、光伝送装置１００の光増幅器Ｔ６０ａ、Ｔ６０ｂ、分波器Ｔ７０ａ、Ｔ７０ｂおよび受信器Ｔ２０ａの符号を括弧内に示している。すなわち、図５は、図３に示す光伝送装置１００に設けられる光増幅器Ｔ６０ａ、Ｔ６０ｂと受信器Ｔ２０ａとの例も示している。
【００６７】
光増幅器Ｒ６０ａは、光カプラ６１、６２、監視部６３および半導体レーザ６４を有している。光カプラ６１は、伝送路ＴＰ１ｂからの光信号に含まれる信号光と監視光とを分岐する。例えば、監視光は、波長数情報、透過情報および障害情報の少なくともいずれかを含んでいる。
【００６８】
光カプラ６１により分岐された信号光は、光カプラ６２に伝送され、光カプラ６１により分岐された監視光は、監視部６３に伝送される。光カプラ６２は、光カプラ６１からの信号光と半導体レーザ６４からの励起光を合波する。光カプラ６２により合波された光信号は、光ファイバＥＤＦに入射されて増幅され、分波器Ｒ７０ａに伝送される。すなわち、光増幅器Ｒ６０ａは、エルビウムドープ光ファイバ増幅器を含んでいる。
【００６９】
なお、図４に示す半導体レーザ５３と同様に、半導体レーザ６４において、波長の数が多いことを制御信号が示す場合の励起光の強度は、波長の数が少ないことを制御信号が示す場合の励起光の強度に比べて相対的に強くなる。このため、光信号の波長の数が多いときの光増幅器Ｒ６０ａの消費電力は、光信号の波長の数が少ないときの光増幅器Ｒ６０ａの消費電力に比べて大きくなる。
【００７０】
監視部６３は、監視光に含まれる波長数情報を読み取り、読み取った波長数情報が示す波長の数に基づいて半導体レーザ６４を制御する制御信号を生成するとともに、読み取った波長数情報を制御部Ｒ８２に通知する。また、監視部６３は、監視光に含まれる透過情報および障害情報を読み取り、読み取った透過情報および障害情報を制御部Ｒ８２に通知する。
【００７１】
監視部６３からの波長数情報および透過情報の通知を受けた制御部Ｒ８２は、受信器Ｒ２０ａの光スイッチ２４を切り替える等の制御を実行する。なお、制御部Ｒ８２は、波長数情報を用いることなく、透過情報に用いて光スイッチ２４を切り替える等の制御を実行してもよく、この場合、監視部６３は、波長数情報を制御部Ｒ８２に通知しない。
【００７２】
また、監視部６３からの障害情報の通知を受けた制御部Ｒ８２は、図４に示した光増幅器Ｒ５０ａを介して光伝送装置１００に情報を送信し、光伝送装置１００に、可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂを遮断状態または透過状態に切り替える等の制御を実行させる。制御部Ｒ８２の動作については、図７から図１１で説明する。
【００７３】
半導体レーザ６４は、監視光に含まれる波長数情報により示される光信号の波長の数に応じて監視部６３が生成する制御信号に基づいて励起光を発生する。波長の数が多いことを制御信号が示す場合に半導体レーザ６４が出力する励起光の強度は、波長の数が少ないことを制御信号が示す場合の励起光の強度に比べて相対的に強くなる。
【００７４】
光カプラ６２は、光カプラ６１からの光信号と半導体レーザ６４からの励起光とを合波する。光カプラ６２により合波された光信号は、例えば、光ファイバＥＤＦに入射されて増幅され、分波器Ｒ７０ａに伝送される。すなわち、光増幅器Ｒ５０ａは、エルビウムドープ光ファイバ増幅器を含んでいる。
【００７５】
受信器Ｒ２０ａは、光カプラ２１、２２、監視部２３、光スイッチ２４および受信制御部２５を有している。光カプラ２１は、現用系の経路（実線）を介して受ける光信号を、光スイッチ２４への経路と監視部２３への経路とに分岐する。光カプラ２２は、予備系の経路（破線）を介して受ける光信号を、光スイッチ２４への経路と監視部２３への経路とに分岐する。例えば、光カプラ２１から監視部２３に伝送される光信号の強度は、光カプラ２１から光スイッチ２４に伝送される光信号の１０％程度である。例えば、光カプラ２２から監視部２３に伝送される光信号の強度は、光カプラ２２から光スイッチ２４に伝送される光信号の１０％程度である。
【００７６】
監視部２３は、光カプラ２１から分岐された現用系の光信号を検出するフォトダイオードＰＤ１と、光カプラ２２から分岐された予備系の光信号を検出するフォトダイオードＰＤ２とを有している。監視部２３は、フォトダイオードＰＤ１が受信する光信号の強度が所定のしきい値を下回った場合に、現用系の伝送路の障害を示す監視信号を制御部Ｒ８２に通知する。監視部２３は、フォトダイオードＰＤ２が受信する光信号の強度が所定のしきい値を下回った場合に、予備系の伝送路の障害を示す監視信号を制御部Ｒ８２に通知する。すなわち、光カプラ２１により分岐され、フォトダイオードＰＤ１で受信される光信号は、現用系の伝送路の疎通状態が正常であることを示す確認光として利用される。光カプラ２２により分岐され、フォトダイオードＰＤ２で受信される光信号は、予備系の伝送路の疎通状態が正常であることを示す確認光として利用される。
【００７７】
なお、図７から図１１に示すように、光伝送装置１００は、例えば、予備系の光信号を意図的に伝送しない場合もあるため、警報信号の発生が伝送路等の故障を示すとは限らない。伝送路等の故障は、複数の受信器Ｒ２０から警報信号を受ける制御部Ｔ８２により、波長数情報等を含めて判定される。
【００７８】
光スイッチ２４は、現用系の伝送路に障害がないことを示す切り替え信号を制御部Ｒ８２から受けている間、光カプラ２１から受ける光信号を受信制御部２５に伝送する。光スイッチ２４は、現用系の伝送路に障害が発生したことと予備系の伝送路に障害が発生していないこととを示す切り替え信号を制御部Ｒ８２から受けている間、光カプラ２２から受ける光信号を受信制御部２５に伝送する。
【００７９】
受信制御部２５は、例えば、光スイッチ２４を介して受ける光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を受信データＲＤとして出力する。
【００８０】
図６は、図３に示す光中継器９０に搭載される光増幅器９７ａ、９７ｂの例を示している。図６において、左方向から右方向に向かう実線は、現用系の光信号を伝送する光ファイバを示し、左方向から右方向に向かう破線は、予備系の光信号を伝送する光ファイバを示している。光増幅器９７ｃは、予備系の光信号を増幅することを除き、現用系の光信号を増幅する光増幅器９７ａと同一または同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８１】
図３に示す光増幅器９７ｂ、９７ｄは、図６に示す光増幅器９７ａ、９７ｃと同一または同様である。このため、図６では、光増幅器９７ｂ、９７ｄの符号を括弧内に示している。すなわち、図６は、図３に示す光増幅器９７ｂ、９７ｄの例も示している。
【００８２】
光増幅器９７ａは、光カプラ９１、９２、９３、監視部９４および半導体レーザ９５を有している。光カプラ９１は、伝送路ＴＰ１ａからの光信号に含まれる信号光と監視光とを分岐する。光カプラ９１により分岐された信号光は、光カプラ９２に伝送され、光カプラ９１により分岐された監視光は、監視部９４に伝送される。ここで、監視光は、光伝送装置１００の合波器Ｔ４０ａにより合波され、伝送路ＴＰ１ａに伝送された光信号の波長の数（すなわち、透過状態に設定された現用系の可変光減衰器Ｔ３０の数）を示す情報を含んでいる。
【００８３】
監視部９４は、監視光に含まれる波長数情報を読み取り、読み取った波長数情報が示す波長の数に基づいて半導体レーザ９５を制御する制御信号を生成するとともに、受けた監視光を光カプラ９３に伝送する。
【００８４】
半導体レーザ９５は、監視光に含まれる波長数情報により示される光信号の波長の数に応じて監視部９４が生成する制御信号に基づいて励起光を発生する。図４に示す半導体レーザ５３と同様に、半導体レーザ９５において、波長の数が多いことを制御信号が示す場合の励起光の強度は、波長の数が少ないことを制御信号が示す場合の励起光の強度に比べて相対的に強くなる。このため、光信号の波長の数が多いときの光増幅器９７ａの消費電力は、光信号の波長の数が少ないときの光増幅器９７ａの消費電力に比べて大きくなる。
【００８５】
光カプラ９２は、光カプラ９１からの光信号と半導体レーザ９５からの励起光とを合波する。光カプラ９２により合波された光信号は、例えば、光ファイバＥＤＦに入射されて増幅され、光カプラ９３に伝送される。すなわち、光増幅器９７ａは、エルビウムドープ光ファイバ増幅器を含んでいる。
【００８６】
光カプラ９３は、光ファイバＥＤＦにより増幅された光信号と監視部９４からの監視光とを合波する。光カプラ９３により合波された光信号は、伝送路ＴＰ１ｂに伝送される。なお、光カプラ９３で受ける監視光は、監視部９４から伝送される監視光ではなく、光カプラ９１により分岐された監視光でもよい。
【００８７】
図７は、図３に示す光伝送システムＳＹＳ２の動作の例を示している。例えば、図７は、光伝送装置１００のトランスポンダＴＲＮと、光伝送装置２００のトランスポンダＴＲＮとの間での光信号の伝送の様子を示している。
【００８８】
説明を分かりやすくするために、図３に示す光伝送装置１００は、４つの送信器Ｔ１０と、４つの現用系の可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｆと、４つの予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈとを有するとする。ここで、可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｃが、対応する送信器Ｔ１０（図３では、Ｔ１０ａ）から受ける光信号は互いに同じである。可変光減衰器Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｄが、対応する送信器Ｔ１０（図３では、Ｔ１０ｂ）から受ける光信号は互いに同じである。可変光減衰器Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｇが、対応する送信器Ｔ１０から受ける光信号は互いに同じであり、可変光減衰器Ｔ３０ｆ、Ｔ３０ｈが、対応する送信器Ｔ１０から受ける光信号は互いに同じである。また、図３に示す光伝送装置２００は、図３に示す受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂに加えて、受信器Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄを有するとする。
【００８９】
すなわち、光伝送装置１００は、最大で４つの波長の信号光と、確認光とを現用系の合波器Ｔ４０ａまたは予備系の合波器Ｔ４０ｂで合波し、合波した光多重信号を現用系の伝送路ＴＰ１ａまたは予備系の伝送路ＴＰ２ａに出力する。光伝送装置２００は、現用系の伝送路ＴＰ１ｂを介して受けた光多重信号を、分波器Ｒ７０ａにより波長毎の信号光と確認光とに分波し、予備系の伝送路ＴＰ１ｂを介して受けた光多重信号を、分波器Ｒ７０ｂにより波長毎の信号光に分波する。そして、光伝送装置２００は、分波器Ｒ７０ａまたは分波器Ｒ７０ｂにより分波された４つの信号光を、対応する受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄでそれぞれ受信する。
【００９０】
図７において、斜線は、送信器Ｔ１０から出力される信号光が伝送されることを示す。網掛けは、送信器Ｔ１０から出力される光信号であり、予備系の伝送路の疎通状態が正常であることを確認する確認光が伝送されることを示す。白抜きは、光信号が伝送されないことを示す。
【００９１】
図７では、現用系の伝送路を介して光伝送装置１００から光伝送装置２００に光多重信号を伝送中に、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号を伝送する経路に発生した障害が、受信器Ｒ２０ｃのフォトダイオードＰＤ１（図５）により検出される。そして、障害が復帰するまでの期間、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号は、予備系の伝送路を用いて伝送される。
【００９２】
図７の初期状態において、現用系の可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｆは、制御部Ｔ８２からの制御信号に基づいて、信号光を透過する透過状態に設定され、信号光を合波器Ｔ４０ａに伝送する（図７（ａ））。予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃは、制御部Ｔ８２からの制御信号に基づいて、信号光を透過する透過状態に設定され、信号光を確認光として合波器Ｔ４０ｂに伝送する（図７（ｂ））。予備系の残りの可変光減衰器Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈは、制御部Ｔ８２からの制御信号に基づいて、信号光を透過しない遮断状態に設定され、合波器Ｔ４０ｂへの確認光の伝送を停止する（図７（ｃ））。
【００９３】
現用系の光増幅器Ｔ５０ａの励起光の強度は、制御部Ｔ８２からの制御信号に基づいて、４つの波長の信号光を含む光多重信号を伝送可能な値（この例では、”大”で示す）に設定される（図７（ｄ））。予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、制御部Ｔ８２からの制御信号に基づいて、可変光減衰器Ｔ３０ｃからの確認光を含む光多重信号（１つの波長を含む）を伝送可能な値（この例では、”小”で示す）に設定される（図７（ｅ））。このため、現用系の伝送路ＴＰ１を用いて４つの波長の信号光（送信データ）が伝送される期間に、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度を”大”の状態に維持する場合に比べて、予備系の光送信装置の消費電力を抑えることができる。
【００９４】
光伝送装置２００の受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄに設けられる光スイッチ２４（図５）のそれぞれは、制御部Ｒ８２からの現用系を示す切り替え信号に応じて、現用系の信号光を選択する。そして、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄのそれぞれは、波長が互いに異なる現用系の信号光を受信する（図７（ｆ））。すなわち、現用系の伝送路に障害がない場合、制御部Ｒ８２は、図２４に示す受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄの光スイッチ２４に、現用系の光信号をそれぞれ選択させる切り替え信号を出力する。
【００９５】
また、各受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄに設けられる監視部２３は、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２により受信される確認光に基づいて、現用系および予備系の伝送路との疎通状態を監視し、監視結果を監視信号として制御部Ｒ８２に通知する。
【００９６】
図７の初期状態では、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄのフォトダイオードＰＤ１のそれぞれは、対応する現用系の伝送路の疎通状態が正常であることを示す監視信号を出力する。受信器Ｒ２０ａのフォトダイオードＰＤ２は、対応する予備系の伝送路の疎通状態が正常であることを示す監視信号を出力する。受信器Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄのフォトダイオードＰＤ２のそれぞれは、対応する予備系の伝送路の疎通状態が異常であることを示す監視信号を出力する。
【００９７】
制御部Ｒ８２は、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄからの現用系の４つの監視信号が正常を示すことに基づいて、現用系の伝送路の疎通状態が正常であると判断する。また、制御部Ｒ８２は、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄからの予備系の監視信号の１つが正常を示し、予備系の残りの監視信号が異常を示すことに基づいて、確認光が伝送される予備系の伝送路が正常であると判断する。
【００９８】
すなわち、制御部Ｒ８２は、透過状態に設定された予備系の可変光減衰器Ｔ３０に対応する監視信号を有効とし、遮断状態に設定された予備系の可変光減衰器Ｔ３０に対応する監視信号を無効とする。換言すれば、制御部Ｒ８２は、透過状態に設定された予備系の可変光減衰器Ｔ３０に対応する監視信号を除く予備系の監視信号のフォトダイオードＰＤ２による異常の検出を無効とする。これにより、予備系の可変光減衰器Ｔ３０のいずれか１つが透過状態に設定され、予備系の残りの可変光減衰器Ｔ３０が遮断状態に設定される場合にも、単純な論理演算により、確認光が伝送される予備系の伝送路の疎通状態を確認することができる。
【００９９】
次に、現用系の伝送路を用いて光多重信号を伝送中に、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号が、何らかの障害により受信器Ｒ２０ｃで受信されなくなる（図７（ｇ））。受信器Ｒ２０ｃの監視部２３は、障害の発生をフォトダイオードＰＤ１で検知し、制御部Ｒ８２に通知する。障害の通知を受けた制御部Ｒ８２は、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号が伝送される経路に障害が発生したことを、光増幅器Ｒ５０ａ、Ｒ５０ｂの制御監視部５４（図４）に通知する。制御監視部５４は、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号が伝送される経路に障害が発生したこと示す監視光をカプラ５２に出力し、監視光を信号光とともに光伝送装置１００に伝送する。
【０１００】
光伝送装置１００の光増幅器Ｔ６０ａ、Ｔ６０ｂに設けられる監視部６３（図５）は、光伝送装置２００から受信した監視光に基づいて、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号が伝送される経路に障害が発生したことを検出し、障害の発生を制御部Ｔ８２に通知する。制御部Ｔ８２は、監視部６３からの通知に基づいて、可変光減衰器Ｔ３０ｅに対応する予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｇを透過状態に設定する制御信号を出力する。
【０１０１】
可変光減衰器Ｔ３０ｇは、透過状態に設定され、可変光減衰器Ｔ３０ｅの代わりに信号光の伝送を開始する（図７（ｈ））。予備系の伝送路ＴＰ２ａに伝送される信号光の波長の数が１つから２つに増加することに伴い、制御部Ｔ８２は、可変光減衰器Ｔ３０ｇを透過状態に設定する前に、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂ（図４）に通知する波長数情報を”１”から”２”に変更する。これにより、光増幅器Ｔ５０ｂの半導体レーザ５３は、２つの波長の信号光を含む光多重信号を伝送可能な増幅能力に設定され、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力は、初期状態に比べて増加する（図７（ｉ））。
【０１０２】
現用系の伝送路に障害が発生している間、信号光は、現用系の伝送路とともに予備系の伝送路を介して送信機Ｔ１０から受信器Ｒ２０に伝送される。このように、図３に示す光伝送システムＳＹＳ２は、伝送路の障害を光信号の波長毎に検出し、現用系の伝送路を光信号の波長毎に予備系の伝送路に切り替えるＯＵＰＳＲ方式を採用している。符号ＯＵＰＳＲは、Optical Unidirectional Path Switched Ringの略である。
【０１０３】
制御部Ｔ８２は、可変光減衰器Ｔ３０ｇが透過状態に設定されたことを示す透過情報を、光増幅器Ｔ５０ａの制御監視部５４（図４）に通知する。制御監視部５４は、透過情報を示す監視光をカプラ５２に出力し、監視光を信号光とともに光伝送装置２００に伝送する。
【０１０４】
光伝送装置２００の光増幅器Ｒ６０ａに設けられる監視部６３（図５）は、受信した監視光に基づいて可変光減衰器Ｔ３０ｇを透過状態に設定されたことを検出し、検出した情報を制御部Ｒ８２に通知する。制御部Ｒ８２は、監視部６３からの通知に基づいて切り替え信号を出力し、可変光減衰器Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｇに対応する受信器Ｒ２０ｃの光スイッチ２４（図５）を現用系から予備系に切り替える。これにより、可変光減衰器Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｇに対応する受信器Ｒ２０ｃは、予備系の伝送路ＴＰ２ａ、ＴＰ２ｂを介して伝送される信号光の受信を開始する（図７（ｊ））。なお、可変光減衰器Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｇに対応する受信器Ｒ２０ｃの光スイッチ２４は、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号が受信されなくなったことがフォトダイオードＰＤ１により検出されたことに基づいて、現用系から予備系に切り替えられてもよい。
【０１０５】
現用系の伝送路に障害が発生している間、受信器Ｒ２０ａは、予備系のフォトダイオードＰＤ２で監視光を受信し、受信器Ｒ２０ｃは、予備系のフォトダイオードＰＤ２で信号光を受信する。制御部Ｒ８２は、現用系の伝送路に障害が発生している間、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄからの予備系の監視信号の少なくとも１つが正常を示すことに基づいて、確認光および信号光が伝送される予備系の伝送路が正常であると判断する。なお、制御部Ｒ８２は、確認光が可変光減衰器Ｔ３０ｃを介して伝送されることを示す情報（確認光の波長を示す情報）を、光伝送装置１００から監視光として受信し、可変光減衰器Ｔ３０ｃに対応する波長の光信号が伝送される経路の疎通状態を判断してもよい。
【０１０６】
障害が検出された現用系の伝送路が部品交換等により復旧された後、制御部Ｔ８２は、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｇを遮断状態に設定する。これにより、可変光減衰器Ｔ３０ｇは、信号光の伝送を停止する（図７（ｋ））。制御部Ｔ８２は、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂ（図４）に通知する波長数情報を”２”から”１”に変更する。これにより、光増幅器Ｔ５０ｂの半導体レーザ５３は、１つの波長の信号光を含む光多重信号を伝送可能な増幅能力に設定され、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力は、初期状態に比べて減少する（図７（ｌ））。すなわち、光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度および消費電力は、図７の初期状態に戻る。
【０１０７】
光増幅器Ｔ５０ｂは、エルビウムを添加した光ファイバＥＤＦに入射される励起光の強度を、透過状態に設定された予備系の可変光減衰器Ｔ３０の数（すなわち、光信号の波長の数）に応じて調整する監視制御部５４を有している。このため、制御部Ｔ８２により透過状態または遮断状態に設定される予備系の可変光減衰器Ｔ３０の数の変化に連動して、光増幅器Ｔ５０ｂの増幅能力および消費電力を最適な状態に調整することができる。
【０１０８】
また、制御部Ｔ８２は、現用系の監視光を用いて、可変光減衰器Ｔ３０ｅに対応する現用系の伝送路が復旧したことを障害情報として光伝送装置２００に通知する。光伝送装置２００の制御部Ｒ８２は、光増幅器Ｒ６０ａ（図５）に設けられた監視部６３を介して、可変光減衰器Ｔ３０ｅに対応する現用系の伝送路の復旧を検出し、受信器Ｒ２０ｃの光スイッチ２４（図５）を予備系から現用系に切り替える。これにより、可変光減衰器Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｇに対応する受信器Ｒ２０ｃは、予備系の伝送路ＴＰ２ａ、ＴＰ２ｂを介して伝送される信号光の受信を停止する（図７（ｍ））。そして、現用系の伝送路ＴＰ１ａ、ＴＰ１ｂを用いて、４つの波長の信号光を含む光多重信号が光伝送装置１００から光伝送装置２００に伝送される。
【０１０９】
図８は、図３に示す光伝送システムＳＹＳ２の動作の別の例を示している。図７と同一または同様の動作については、詳細な説明は省略する。例えば、図８は、光伝送装置１００のトランスポンダＴＲＮと、光伝送装置２００のトランスポンダＴＲＮとの間での光信号の伝送の様子を示している。図８においても、図７と同様に、現用系の伝送路を介して光伝送装置１００から光伝送装置２００に光多重信号を伝送中に、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号を伝送する経路に発生した障害が、受信器Ｒ２０ｃにより検出される。
【０１１０】
図８において、現用系の可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｆと予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈとから出力される光信号の変化、および光増幅器Ｔ５０ａの励起光の強度は、図７と同様である。図８において、受信器Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄに伝送される光信号の変化は、図７と同様である。
【０１１１】
図８に示す例では、現用系の伝送路の障害により、信号光が予備系の伝送路を介して光伝送装置１００から光伝送装置２００に伝送される場合、確認光は、予備系の伝送路に伝送される信号光を利用して光伝送装置１００から光伝送装置２００に伝送される。例えば、現用系の光伝送路に障害が発生している間、確認光は、可変光減衰器Ｔ３０ｇを透過する信号光を利用して伝送される（図８（ａ））。このため、光伝送装置１００の制御部Ｔ８２は、現用系の光伝送路に障害が発生している間、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃを遮断状態に設定する（図８（ｂ））。
【０１１２】
すなわち、図８では、現用系の伝送路に障害が発生したか否かに拘わらず、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈの１つが透過状態に設定され、予備系の他の可変光減衰器Ｔ３０は遮断状態に設定される。これにより、光伝送装置１００に設けられる予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は”小”に維持される（図８（ｃ））。したがって、図８では、現用系の光伝送路に障害が発生している間の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を、図７に比べて下げることができる。
【０１１３】
光伝送装置１００における予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃが遮断状態に設定されている期間、確認光は、光伝送装置２００の受信器Ｒ２０ａに伝送されず、信号光として光伝送装置２００の受信器Ｒ２０ｃに伝達される（図８（ｄ）、（ｅ））。
【０１１４】
光伝送装置１００の制御部Ｔ８２は、例えば、現用系の監視光を用いて、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃの透過状態から遮断状態への設定と、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｇの遮断状態から透過状態への設定を光伝送装置２００に通知する。光伝送装置２００の制御部Ｒ８２は、光増幅器Ｒ６０ａ（図５）に設けられた監視部６３を介して、可変光減衰器Ｔ３０ｃが遮断状態に設定され、可変光減衰器Ｔ３０ｇが透過状態に設定されたことを検出する。すなわち、制御部Ｒ８２は、可変光減衰器Ｔ３０ｇに対応する受信部Ｒ２０ｃに確認光が伝送されると認識する。そして、制御部Ｒ８２は、受信部Ｒ２０ｃに設けられる予備系のダイオードＰＤ２で受信する光信号に基づいて、受信部Ｒ２０ｃに対応する予備系の伝送路の疎通状態を確認する。
【０１１５】
図９は、図３に示す光伝送システムＳＹＳ２の動作のさらなる別の例を示している。図７と同一または同様の動作については、詳細な説明は省略する。例えば、図９は、光伝送装置１００のトランスポンダＴＲＮと、光伝送装置２００のトランスポンダＴＲＮとの間での光信号の伝送の様子を示している。図９においても、図７と同様に、現用系の伝送路を介して光伝送装置１００から光伝送装置２００に光多重信号を伝送中に、可変光減衰器Ｔ３０ｅを透過する光信号を伝送する経路に発生した障害が、受信器Ｒ２０ｃにより検出される。
【０１１６】
図９において、現用系の可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｆと予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｇとから出力される光信号の変化、および光増幅器Ｔ５０ａの励起光の強度は、図７と同様である。図９において、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄに伝送される現用系の光信号の変化、および受信器Ｒ２０ｃに伝送される予備系の光信号の変化は、図７と同様である。
【０１１７】
図９に示す例では、図２に示す動作例２と同様に、予備系の４つの可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈのうちの１つが所定の時間間隔Ｔ１毎に透過状態に設定され、残りの３つの可変光減衰器Ｔ３０が遮断状態に設定される。すなわち、透過状態に設定される予備系の可変光減衰器Ｔ３０が順次に切り替えられる。現用系の伝送路に障害が発生したことに伴い、透過状態に設定され、信号光を伝送する可変光減衰器Ｔ３０ｇは、確認光を透過する期間に、信号光を確認光としても伝送する。
【０１１８】
光伝送装置１００に設けられる光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、確認光および信号光を伝送する波長の数（すなわち、透過状態に設定される予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈの数）に応じて変化する。このため、現用系の伝送路に障害が発生していない期間における光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、”小”に設定される（図９（ａ）、（ｂ））。
【０１１９】
一方、現用系の伝送路における障害の発生中に、互いに別の可変光減衰器Ｔ３０が信号光と確認光とをそれぞれ透過する場合がある。この場合、光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、２つの波長を含む光多重信号を伝送可能な値（”小”より大きく、”大”より小さい）に設定される（図９（ｃ）、（ｄ））。また、現用系の伝送路における障害の発生中に、可変光減衰器Ｔ３０に透過する信号光を利用して確認光が伝送される場合、光増幅器Ｔ５０ｂの励起光の強度は、”小”に設定される（図９（ｅ））。
【０１２０】
光伝送装置２００の受信部Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、フォトダイオードＰＤ２（図５）を用いて、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈの透過状態に応じて伝送される確認光を順次に受信する（図９（ｆ）、（ｇ））。可変光減衰器Ｔ３０ｇに透過する信号光を利用して確認光が伝送される場合にも、フォトダイオードＰＤ２は、信号光を確認光として受信する（図９（ｈ））。フォトダイオードＰＤ２は、受信結果を監視信号として制御部Ｒ８２に出力する。制御部Ｒ８２は、フォトダイオードＰＤ２からの監視信号に基づいて、予備系の伝送路の疎通状態を確認する。
【０１２１】
図９に示すように、現用系の伝送路に障害が発生している間、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、予備系のフォトダイオードＰＤ２で順次に監視光を受信し、あるいは信号光を受信する。制御部Ｒ８２は、現用系の伝送路に障害が発生している間、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄからの予備系の監視信号の少なくとも１つが正常を示すことに基づいて、確認光および信号光が伝送される予備系の伝送路が正常であると判断する。
【０１２２】
これにより、予備系の光多重信号が伝送される経路に加えて、光伝送装置１００において、多重化する前の予備系の光信号が伝送される経路の障害が検出可能になり、予備系の光信号が伝送される経路に接続された機器の故障が検出可能になる。さらに、光伝送装置２００において、予備系の光多重信号を分波した後の予備系の光信号が伝送される経路に接続された機器の故障が検出可能になり、予備系の光信号が伝送される経路に接続された機器の故障が検出可能になる。
【０１２３】
なお、制御部Ｒ８２は、確認光が伝送される可変光減衰器Ｔ３０を示す情報（確認光の波長を示す情報）を順次に受信し、光伝送装置１００から監視光として受信し、それぞれの波長の光信号が伝送される経路の疎通状態を判断してもよい。
【０１２４】
図１０は、図３に示す光伝送システムＳＹＳ２の動作のさらなる別の例を示している。図７と同一または同様の動作については、詳細な説明は省略する。例えば、図１０は、光伝送装置１００のトランスポンダＴＲＮと、光伝送装置２００のトランスポンダＴＲＮとの間での光信号の伝送の様子を示している。図１０では、現用系の伝送路を介して光伝送装置１００から光伝送装置２００に光多重信号を伝送中に、光多重信号を伝送する経路に障害が発生したことが検出される。この場合、各受信部Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、信号光を受信しなくなる。図１０における初期状態は、図７における初期状態と同様である。
【０１２５】
光多重信号が伝送される経路に障害が発生した場合、各受信部Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄのフォトダイオードＰＤ１は、信号光が途絶えたことを検出し、監視信号として制御部Ｒ８２に通知する（図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ））。障害の通知を受けた制御部Ｒ８２は、光多重信号が伝送される経路に障害が発生したことを、光増幅器Ｒ５０ａの制御監視部５４（図４）に通知する。制御監視部５４は、制御部Ｒ８２から受けた障害の通知を示す情報を監視光としてカプラ５２に出力し、監視光を信号光とともに光伝送装置１００に伝送する。
【０１２６】
光伝送装置１００の光増幅器Ｔ６０ａに設けられる監視部６３（図５）は、光多重信号が伝送される経路に障害が発生したことを検出し、障害の発生を制御部Ｔ８２に通知する。制御部Ｔ８２は、監視部６３からの通知に基づいて、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈを透過状態に設定する制御信号を出力する。Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈは、透過状態に設定され、可変光減衰器Ｔ３０ｃとともに信号光の伝送を開始する（図１０（ｅ）、（ｆ）、（ｇ））。
【０１２７】
予備系の伝送路ＴＰ２ａに伝送される信号光の波長の数が増加することに伴い、制御部Ｔ８２は、可変光減衰器Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈを透過状態に設定する前に、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂ（図４）に通知する波長数情報を”１”から”４”に変更する。これにより、光増幅器Ｔ５０ｂの半導体レーザ５３は、２つの波長の信号光を含む光多重信号を伝送可能な増幅能力（図１０では”大”）に設定される（図１０（ｈ））。この後、信号光は、障害が検出された伝送路を避けて、予備系の伝送路を介して送信機Ｔ１０から受信器Ｒ２０に伝送される。
【０１２８】
現用系の伝送路ＴＰ１ａへの光信号の伝送が停止することに伴い、制御部Ｔ８２は、現用系の光増幅器Ｔ５０ａ（図４）に通知する波長数情報を”４”から”０”に変更する。これにより、光増幅器Ｔ５０ａは、最小の励起光の強度（図１０では”小”）に設定され、光増幅器Ｔ５０ａの消費電力は、初期状態に比べて減少する（図１０（ｉ））。光増幅器Ｔ５０ａの消費電力を下げることにより、光多重信号が伝送される現用系の経路に障害が発生し、伝送路が現用系から予備系に切り替わる場合にも、光伝送装置１００の消費電力は増加しない。なお、現用系の光増幅器Ｔ５０ａの励起光の強度は、障害の復帰に備えて”大”の状態に維持されてもよく、あるいは、消費電力の削減を考慮して、光増幅器Ｔ５０ａの電源が遮断されてもよい。また、光増幅器Ｔ５０ａが最小の励起光の強度に設定される間、可変光減衰器Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄは、制御部Ｔ８２による制御により遮断状態に設定されてもよい。
【０１２９】
制御部Ｔ８２は、可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈの透過状態を示す透過情報を、光増幅器Ｔ５０ａの制御監視部５４（図４）に通知する。制御監視部５４は、透過情報を示す監視光を光カプラ５２に出力し、監視光を信号光とともに光伝送装置２００に伝送する。
【０１３０】
光伝送装置２００の光増幅器Ｒ６０ａの監視部６３（図５）は、受信した監視光から可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈが透過状態に設定されていることを検出する。監視部６３は、検出した情報を制御部Ｒ８２に通知する。
【０１３１】
制御部Ｒ８２は、監視部６３からの通知に基づいて各受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄに切り替え信号を出力し、各受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄの光スイッチ２４（図５）を現用系から予備系に切り替える。これにより、各受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、予備系の伝送路ＴＰ２ａ、ＴＰ２ｂを介して伝送される信号光の受信を開始する（図１０（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）、（ｍ））。なお、受信器Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄの光スイッチ２４は、可変光減衰器３０ｂ、Ｔ３０ｅ、Ｔ３０ｆを透過する光信号が受信されなくなったことがフォトダイオードＰＤ１により検出されたことに基づいて、現用系から予備系に切り替えられてもよい。
【０１３２】
現用系の伝送路に障害が発生している間、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、信号光を監視光として予備系のフォトダイオードＰＤ２で受信する。制御部Ｒ８２は、現用系の伝送路に障害が発生している間、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄからの予備系の監視信号が正常を示すことに基づいて、各波長の信号光が伝送される予備系の伝送路が正常であると判断する。
【０１３３】
障害が検出された現用系の伝送路が部品交換等により復旧された後、光伝送装置１００の制御部Ｔ８２は、現用系の光増幅器Ｔ５０ａ（図４）に通知する波長数情報を”０”から”４”に変更する。これにより、光増幅器Ｔ５０ａの半導体レーザ５３は、４つの波長の信号光を含む光多重信号を伝送可能な増幅能力（”大”）に設定され、光増幅器Ｔ５０ａの消費電力は、初期状態に比べて増加する（図１０（ｎ））。
【０１３４】
制御部Ｔ８２は、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈを遮断状態に設定する。これにより、可変光減衰器Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈは、信号光の伝送を停止する（図１０（ｏ）、（ｐ）、（ｑ））。予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃは、確認光を伝送するために、透過状態に維持される（図１０（ｒ））。
【０１３５】
制御部Ｔ８２は、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂ（図４）に通知する波長数情報を”４”から”１”に変更する。これにより、光増幅器Ｔ５０ｂの半導体レーザ５３は、１つの波長の信号光を含む光多重信号を伝送可能な増幅能力に設定され、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力は、初期状態に戻る（図１０（ｓ））。
【０１３６】
制御部Ｔ８２は、現用系の監視光を用いて、現用系の伝送路が復旧したことを障害情報として光伝送装置２００に通知する。光伝送装置２００の制御部Ｒ８２は、光増幅器Ｒ６０ａ（図５）に設けられた監視部６３を介して、現用系の伝送路の復旧を検出し、各受信部Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄの光スイッチ２４（図５）を予備系から現用系に切り替える。
【０１３７】
これにより、各受信部Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、現用系の伝送路ＴＰ１ａ、ＴＰ１ｂを介して伝送される信号光の受信を再開する（図１０（ｔ）、（ｕ）、（ｖ）、（ｗ））。そして、現用系の伝送路ＴＰ１ａ、ＴＰ１ｂを用いて、４つの波長の信号光を含む光多重信号が光伝送装置１００から光伝送装置２００に伝送される。確認光を伝送する予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃに対応する受信器Ｒ２０ａは、フォトダイオードＰＤ２により確認光の確認を続ける（図１０（ｘ））。この後の動作は、図７と同様である。
【０１３８】
図１１は、図３に示す光伝送システムＳＹＳ２の動作のさらなる別の例を示している。図７、図９および図１０と同一または同様の動作については、詳細な説明は省略する。例えば、図１１は、光伝送装置１００のトランスポンダＴＲＮと、光伝送装置２００のトランスポンダＴＲＮとの間での光信号の伝送の様子を示している。
【０１３９】
図１１では、現用系の伝送路を介して光伝送装置１００から光伝送装置２００に光多重信号を伝送中に、光多重信号を伝送する経路に発生した障害が検出される。この場合、図１０と同様に、各受信部Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、信号光を受信しなくなる。また、図１１では、図９と同様に、光伝送装置１００は、確認光を透過する可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈを順次に切り替える。図１１に示す動作は、確認光が順次に切り替えられることを除き、図１０と同様である。
【０１４０】
光伝送装置２００の受信部Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、フォトダイオードＰＤ２（図５）を用いて、予備系の可変光減衰器Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ、Ｔ３０ｇ、Ｔ３０ｈの透過状態に応じて伝送される確認光を順次に受信する。現用系の伝送路に障害が発生している間、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄは、図１０と同様に、信号光を監視光として予備系のフォトダイオードＰＤ２で受信する。制御部Ｒ８２は、現用系の伝送路に障害が発生している間、受信器Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ、Ｒ２０ｃ、Ｒ２０ｄからの予備系の監視信号が正常を示すことに基づいて、信号光が伝送される予備系の伝送路が正常であると判断する。
【０１４１】
以上、図３から図１１に示す実施形態においても、図１および図２に示す実施形態と同様に、現用系の伝送路が送信データの伝送に使用される期間に、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を抑えることができる。また、予備系の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を抑えながら、予備系の伝送路の障害および予備系の機器の故障を検出することができる。透過状態に設定する予備系の可変光減衰器Ｔ３０を、所定の時間間隔毎に順次に切り替えることで、多重化する前の予備系の光信号が伝送される経路の障害を検出することができ、予備系の光信号が伝送される経路に接続された機器の故障を検出することができる。
【０１４２】
さらに、図３から図１１に示す実施形態では、現用系の光伝送路に障害が発生している間、確認光は、可変光減衰器Ｔ３０ｇを透過する信号光を利用して伝送される（図８）。これにより、現用系の光伝送路に障害が発生している間の光増幅器Ｔ５０ｂの消費電力を、図７に比べて下げることができる。
【０１４３】
光伝送装置２００において、予備系の光多重信号を分波した後の予備系の光信号が伝送される経路に接続された機器の故障を検出することができ、予備系の光信号が伝送される経路に接続された機器の故障を検出することができる。
【０１４４】
制御部Ｒ８２は、透過状態に設定された予備系の可変光減衰器Ｔ３０に対応する監視信号を除く予備系の監視信号のフォトダイオードＰＤ２による異常の検出を無効とする。これにより、予備系の可変光減衰器Ｔ３０のいずれか１つが透過状態に設定され、予備系の残りの可変光減衰器Ｔ３０が遮断状態に設定される場合にも、単純な論理演算により、確認光が伝送される予備系の伝送路の疎通状態を確認することができる。
【０１４５】
なお、図１から図１１に示した実施形態は、波長分割多重方式の光リングネットワーク上の２つの光伝送装置のそれぞれに設けられるトランスポンダ間の光信号の伝送に適用してもよい。
【０１４６】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【０１４７】
１１…送信制御部；１２…光カプラ；２１、２２…光カプラ；２３…監視部；２４…光スイッチ；２５…受信制御部；５１、５２…光カプラ；５３…半導体レーザ；５４…監視制御部；１、６２…光カプラ；６３…監視部；６４…半導体レーザ；９０…光中継器；９１、９２、９３…光カプラ；９４…監視部；９５…半導体レーザ；９７ａ、９７ｂ、９７ｃ、９７ｄ…光増幅器；１００、２００…光伝送装置；ＣＮＴ１、ＣＮＴ２、ＣＮＴ３…制御信号；ＭＯＰ１、ＭＯＰ２…光多重信号；ＯＰ１ａ、ＯＰ１ｂ、ＯＰ２ａ、ＯＰ２ｂ…光信号；ＰＤ１、ＰＤ２…フォトダイオード；Ｒ１０ａ、Ｒ１０ｂ…送信器；Ｒ２０ａ、Ｒ２０ｂ…受信器；Ｒ３０ａ、Ｒ３０ｂ、Ｒ３０ｃ、Ｒ３０ｄ…可変光減衰器；Ｒ４０ａ、Ｒ４０ｂ…合波器；Ｒ５０ａ、Ｒ５０ｂ、Ｒ６０ａ、Ｒ６０ｂ…光増幅器；Ｒ７０ａ、Ｒ７０ｂ…分波器；Ｒ８２…制御部；ＲＸ…光受信装置；ＳＹＳ１、ＳＹＳ２…光伝送システム；Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂ…送信器；Ｔ２０ａ、Ｔ２０ｂ…受信器；Ｔ３０ａ、Ｔ３０ｂ、Ｔ３０ｃ、Ｔ３０ｄ…光レベル調整器（可変光減衰器）；Ｔ４０ａ、Ｔ４０ｂ…合波器；Ｔ５０ａ、Ｔ５０ｂ、Ｔ６０ａ、Ｔ６０ｂ…光増幅器；Ｔ７０ａ、Ｔ７０ｂ…分波器；Ｔ８０、Ｔ８２…制御部；ＴＰ、ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３、ＴＰ４…伝送路；ＴＲＮ…トランスポンダ；ＴＸ…光送信装置
【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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