(57)【要約】【課題】  波長間隔の狭い波長多重光信号を光増幅器で増幅する場合、光増幅器内部で発生する非線形効果による光信号の劣化が大きい。【解決手段】  波長多重光信号を、もとの波長間隔の２倍の波長間隔を有する２つの信号群に分離して、それぞれの信号群を光増幅器で増幅する。【選択図】図６
2008227994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重された光信号を中継する光伝送装置において、
個々の信号間の波長間隔がＮである波長多重された光信号を、個々の波長間隔が２Ｎである、第１の波長多重光信号と第２の波長多重光信号に分離する波長分離部と、
前記第１の分離された波長多重光信号から、第１の監視光を分離する第１の監視光分離部と、
前記第２の分離された波長多重光信号から、第２の監視光を分離する第２の監視光分離部と、
前記第１の監視光分離部を通過した前記第１の波長多重光信号を増幅する第１の光増幅部と、
前記第２の監視光分離部を通過した前記第２の波長多重光信号を増幅する第２の光増幅部と、
前記第１の監視光分離部からの前記第１の監視光を受信して処理し、第３の監視光を出力する第１の監視光処理部と、
前記第２の監視光分離部からの前記第２の監視光を受信して処理し、第４の監視光を出力する第２の監視光処理部と、
前記第１の光増幅部からの前記第１の波長多重光信号と前記第３の監視光を合波する第１の監視光合波部と、
前記第２の光増幅部からの前記第２の波長多重光信号と前記第４の監視光を合波する第２の監視光合波部と、
前記第１の監視光合波部からの波長多重光信号と、前記第２の監視光合波部からの波長多重光信号を、それぞれの波長多重光信号の個々の信号が交互に並ぶよう波長多重する波長多重部とを有することを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光伝送装置において、
前記第１の監視光合波部は、前記第３の監視光の波長に、前記第２の波長多重光信号に含まれる個々の信号の波長と衝突しない波長を用い、
前記第２の監視光合波部は、前記第４の監視光の波長に、前記第１の波長多重光信号に含まれる個々の信号の波長と衝突しない波長を用いることを特徴とする光伝送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光伝送装置において、
前記波長分離部から出力される前記第１の波長多重光信号の大きさを監視する第１の光強度監視部と、
前記波長分離部から出力される前記第２の波長多重光信号の大きさを監視する第２の光強度監視部と、
前記波長分離部から出力される前記第１の波長多重光信号の大きさを減衰する、減衰量を制御可能な第１の可変減衰器と、
前記波長分離部から出力される前記第２の波長多重光信号の大きさを減衰する、減衰量を制御可能な第２の可変減衰器と、
前記第１の光強度監視部により監視された前記第１の波長多重光信号の強度が、あらかじめ定められた値よりも小さい場合には、前記第１の可変減衰器により前記第１の波長多重光信号を遮断し、前記第２の光強度監視部により監視された前記第２の波長多重光信号の強度が、あらかじめ定められた値よりも小さい場合には、前記第２の可変減衰器により前記第２の波長多重光信号を遮断する制御部とを有することを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重された光信号を伝送する伝送装置および伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムでは、通信容量を拡大しながらシステムコストを低減するため、一般的に波長の異なる複数の信号光を一本の光ファイバに束ねて通信する波長多重光伝送技術が適用されている。実際のシステムでは、距離の離れた２地点間の伝送路となる光ファイバで発生する光信号の損失を補償するため、伝送経路上に光ファイバ増幅器を設置し、伝送途中で光信号を電気信号に変換することなく、波長の異なる複数の信号光を一括して信号増幅している。
【０００３】
図１は、波長多重光伝送システムを用いた一般的なネットワーク構成を示す。ネットワーク構成としては、地域単位の加入者に対してＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）装置１−２やＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）装置１−３を用いたＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）サービスを提供するアクセス１−４、地域単位の加入者からの通信を複数のＬ２（Ｌａｙｅｒ  ２）スイッチ１−５を用いて地域群にて集約するためのエッジ１−６、Ｌ２スイッチで集約された通信を都市単位に集約するメトロ１−７、都市単位で集約した大容量の通信に対して、大都市間を効率よく長距離伝送するためのコア１−８から構成される。本ネットワークにおいて、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）装置１−１は比較的広範囲に散らばった通信を一箇所に集約するために用いられる光伝送システムである。
【０００４】
図２はＯＡＤＭ装置１−１の一般的な構成例である。ＯＡＤＭ装置１−１では伝送路（光ファイバ）２−１を伝送する際に減衰した光強度に対して光増幅を行うため、もしくは伝送路２−１に対して伝送する際に十分大きな光強度に光増幅を行うための光増幅部２−２、波長多重された複数の光信号から所望の信号を取り出すため、もしくは所望の信号を波長多重して再び複数の信号群に束ねるための分岐挿入部２−５、分岐挿入部２−５から分岐された信号を、ＯＡＤＭ装置１−１に収容される加入者信号に対して適切に変換するため、もしくは加入者信号からの信号を適切に変換し、分岐挿入部で波長多重するためのトランスポンダ部２−３、また光増幅部２−２、分岐挿入部２−５、トランスポンダ部２−３に対して監視制御を行うための監視制御部２−４から構成される。
【０００５】
また、光増幅部２−２は伝送路から受信した信号光強度に対して光増幅を行うための受信側の光増幅部と、分岐挿入部から受信した信号光強度に対して光増幅を行い、伝送路に対して送出するための送信側の光増幅部から構成される。さらに、分岐挿入部２−５も受信側の光増幅器からの信号光に対して波長分岐を行うための分岐側の分岐挿入部と、トランスポンダ部から受信した信号光に対して波長挿入を行うための挿入側の分岐挿入部から構成される。
【０００６】
図２でのＯＡＤＭ装置１−１では信号光に関しては点線２−７で示すような経路で信号光が伝播し、監視制御部２−４に搭載されている監視制御光２−４−１に対しては、実線２−６で示されるように監視制御光が伝播する。すなわち、監視制御光２−４−１は光増幅部２−２で分離され、監視制御部２−４に搭載されている監視制御光処理部２−４−１に入力される。また、信号光２−７は光増幅部２−２で光増幅されたあと、分岐挿入部２−５に入力される。なお、信号光の流れ２−７や監視制御光の流れ２−６は入力方向のみ記載されているが、出力方向も同様の信号の流れとなる。
【０００７】
図３は波長多重された信号群３−２と監視制御信号３−１との波長多重光を説明するための図である。一般的なＯＡＤＭ装置１−１では、実際の通信データを運ぶ複数の波長多重された信号群３−２と、遠隔に配置されたＯＡＤＭ装置１−１同士の制御や監視に用いる信号の通信を実現するための監視制御信号３−１が存在する。図３では３２個の波長多重された信号波長群３−２と１個の監視制御信号３−１波長が示されており、また監視制御信号３−１が信号波長群３−２の短波側に配置されているが、監視制御信号３−１が長波側に配置されている場合や複数の監視制御信号３−１が配置されている場合、信号波長が３２個以外の数値で波長多重されている場合もある。
【０００８】
一般的なＯＡＤＭ装置１−１では、複数の光信号から所望の信号を取り出したり、もしくは所望の信号を波長多重して再び複数の信号群に束ねたりする機能は分岐挿入部２−５において行われる。また遠隔に配置されたＯＡＤＭ装置１−１間の監視制御信号の通信に関しては、例えば光増幅部の入力部分に配置された監視制御信号分岐部において波長多重光から監視制御信号だけを分岐し、また光増幅器の出力に配置された監視制御信号挿入部において信号波長に対して監視制御信号を挿入している。
【０００９】
図４は波長多重装置の一部を構成する光増幅部２−２での監視制御信号に対する分岐挿入を説明するための図である。光増幅部２−２では内部に監視制御信号と信号を分岐するための監視制御信号分岐部４−４が搭載されており、信号増幅を行う信号増幅部４−３の入力前に信号と監視制御信号とを分離する。また、光増幅部２−２の内部には監視制御信号を信号に挿入するための監視制御信号挿入部４−５が搭載されており、信号増幅部通過後の光増幅された信号と監視制御信号を合波する。
【００１０】
図２でも説明したように、信号光に関しては２−７で示すような経路で信号光が伝播し、２−６で示されるように監視制御光が伝播する。すなわち、監視制御光２−６は光増幅器４−２に搭載されている監視制御信号分岐部４−４で分岐され、監視制御部２−４に入力される。また、信号光２−７は監視制御信号分岐部４−４で分岐されずに信号増幅部４−３に入力され光増幅される。なお、信号光の流れ２−７や監視制御光の流れ２−６は入力方向のみ記載されているが、出力方向も同様の信号の流れとなる。
【００１１】
このような一般的な構成例を持つＯＡＤＭ装置１−１にて取り扱う通信容量を増加させる場合には、
１）ＯＡＤＭ装置に収容する波長帯の幅を広げる方法
２）ＯＡＤＭ装置に収容する波長当たりの信号速度（ビットレート）を上げる方法
３）ＯＡＤＭ装置に収容する波長帯はそのままで波長密度を上げる方法
の３つが挙げられる。
【００１２】
このうち、１）に関しては波長帯の幅を広げるためには、光増幅部の増幅帯域の拡大、分岐挿入部やトランスポンダ部で取り扱う波長帯域の拡大が必要となる。例えば光増幅部の増幅帯域を拡大すると、光増幅部に要求される波長帯域内での利得平坦度を更に広範囲において実現する必要が有り、光増幅部に要求される仕様が飛躍的に厳しいものとなる。またトランスポンダ部で発光するための光送信部に対する発光要求波長がさらに広範囲において実現する必要があり、光増幅部と同じく要求される仕様が飛躍的に厳しいものとなる。さらに、伝送路（光ファイバ）の種別によっては、波長分散性がゼロとなるゼロ分散波長近傍では光ファイバが持つ非線形性のため信号波形劣化に繋がるという現象がありため、波長帯域を拡大したとしても拡大した波長帯が光ファイバ種別によっては使えない、と言う状況になる場合もある。
【００１３】
また、２）は波長帯の幅はそのまま維持し、波長当たりの信号速度（ビットレート）を高速化する方法である。これは、光増幅部の増幅帯域や分岐挿入部などに与える影響は少ないが、信号の高速化に伴い光ファイバの波長分散性による影響がビットレート増加分の４倍分増加するため、信号波形劣化の影響が飛躍的に大きくなる。また、信号の高速化に伴いビットレートに比例して受信感度劣化が生じるため、ビットレート増加分だけ受信感度劣化を補償する機能が必要となる。本感度劣化補償には一般的に、トランスポンダ部に搭載されている誤り訂正機能に対してその訂正能力を増強する方法や、光ファイバの波長分散性による影響を補償するために伝送路の波長分散性を打ち消すような分散補償設計をより詳細に実行する方法などが必要となり、システム全体としての価格上昇などが問題となる。
【００１４】
さらに、３）に関しては波長密度を上げるためには、光増幅部の増幅帯域を広げる必要はないが光増幅部内部での波長多重光密度が上昇することで、光増幅部内部で光ファイバが持つ非線形性の影響が顕著となり、四光波混合や相互位相変調効果などの非線形効果による波長間相互作用のため信号波形劣化に繋がる。一般的に光増幅部２−２は、伝送路と同じく光ファイバから構成され、光ファイバの中に特殊な物質（エルビウム）を添加し、添加した光ファイバに対して外部から所定のレーザー光を入力することで、エルビウムが添加された光ファイバを通過する光信号が光増幅するものである。光増幅部２−２に収容されている光ファイバは長さ数１０mと、伝送路で用いられる光ファイバの長さ数１０ｋｍと比較して十分短い。しかし、光増幅部２−２で用いる増幅用の光ファイバは、光信号が通過する通路の幅（コア系）を非常に狭くして高密度に光信号を閉じ込めて光増幅することで光信号に対する増幅効率を改善している。
【００１５】
そのため増幅用の光ファイバは、通常の光ファイバよりも十分短い長さの光ファイバを用いているが、光信号が高密度に閉じ込められているため、伝送路と比較しても無視できない程度の非線形効果が発生する。さらに、光伝送装置全体に置いて最も強い光強度が発生しているのは光増幅器内部であるため、波長密度を上げるためにより高密度に波長多重された信号に対しては、光増幅器内部で発生する非線形効果が支配的となる場合がある。
【００１６】
図５は図２で示した一般的なＯＡＤＭ装置構成例において、高密度の波長多重を実現した場合の光レベルダイヤを表わした図である。Ａは伝送路５−１に対して送出する際に送信側の光増幅部５−２にて光増幅された信号の光強度を表わし、Ｂは送出された信号光強度が伝送路を伝播するに従って減衰した後の光信号強度を表わす。また、Ｃは減衰した光信号強度を受信側の光増幅部５−２にて光増幅された後、分岐挿入部５−５に対して送出するための光強度であり、Ｄは送出された光信号が分岐挿入部５−５の挿入損失によって損失を受けた信号光強度を表わす。
【００１７】
この光レベルダイヤにおいて最も光強度が大きくなる場所は、受信側の光増幅部５−２の出力部、つまりCである。これは分岐挿入部では光強度の上限入力制限は一般的に＋３ｄＢｍ以上であり、伝送路への上限入力制限に比べて十分大きいためである。また光レベルダイヤの最下点が光ＳＮＲに対して最も影響する場所であり、分岐挿入部で発生する挿入損失により光ＳＮＲ劣化が支配的にならないようにするため、Ｂに比べてＤが十分大きくなるようにする必要があるためである。
【００１８】
これは特にＯＡＤＭ装置１−１において顕著に現れる現象である。すなわち、ＯＡＤＭ装置１−１では図２の分岐挿入部２−５において波長多重光を光信号のまま光分岐、光挿入する機能が具備されているが、本分岐、挿入部の挿入損失が大きく、一般的な分岐挿入部の挿入損失は１０〜１５ｄＢにもなる。これは伝送路５−１の挿入損失に匹敵するほど大きな損失となり、図２−３においてＣの信号光強度を大きくしなければ、Ｄの光強度が大幅に低下し、その結果ＤはＢと同程度の光強度となってしまう。これを避けるため、Ｄの光強度を上昇させるためにＣの光強度、すなわちＢからＣに光増幅を行う光増幅部（受信側）には大きな光増幅度と光出力強度が要求される傾向にある。また、Ａでは伝送路である光ファイバで発生する非線形効果のため、上限入力制限があり、これは一般的には波長当たり−５ｄＢｍ／ｃｈ〜０ｄＢｍ／ｃｈであり、分岐挿入部への上限入力制限よりも低い。
【００１９】
これらのことから、最も高い信号光強度が要求される点はＣであり、Ｃ出力、つまりＢからＣへの光増幅を行う光増幅部（受信側）において最も光信号密度が高くなる傾向にあり、前記した光増幅器内部で発生する非線形効果が伝送路で発生する非線形効果に比べて大きくなる理由となる。これに対して特許文献１では、非線形ファイバに対して大きな光強度を持つ信号を入力することで波形整形を行うが、波形整形効果に加えて非線形ファイバ内で発生する、四光波混合や相互位相変調効果などの波長間相互作用による信号波形劣化を低減するために、非線形ファイバに入力される前に、奇数番号の波長多重光と偶数番号の波長多重光を分離して波長間隔を広げ、広がった波長間隔の状態で非線形ファイバに入力することで、非線形ファイバ内部で発生する波長間相互作用を低減するものである。
【００２０】
つまり非線形ファイバ内部で発生する非線形効果による波形整形効果を期待して、非線形ファイバに対して高い信号光を入力するが、高い信号光を入力するために波長多重化した状態で非線形ファイバに入力すると、波長多重信号間で波長間相互作用が発生し、信号波形劣化が発生する。このため、波長多重信号が非線形ファイバに入力される直前で、奇数番号の波長多重光と偶数番号の波長多重光を分離することで、波長悪寒相互作用を低減するものである。
【００２１】
【特許文献１】特開２００４−１９８９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、特許文献１では波長間相互作用を低減する対象は、光信号の波形整形を行うための非線形光ファイバ１２−１、１２−２であり、非線形光ファイバ１２−１、１２−２内部の各光信号毎に非線形効果による波形整形効果を期待しているものである。つまり、自己非線形効果の発生量を維持した状態で波長間相互作用を低減することを目的としている。この場合、非線形光ファイバ１２−１、１２−２に対して光信号を送信するための光増幅器１１内部で発生する非線形効果に対しては言及されていない。
【００２３】
さらに、ＯＡＤＭ装置１−１を用いた光伝送システムでは、光増幅器１１の出力光強度がシステムの光ＳＮＲに与える影響が重要であり、光増幅器１１の出力強度を高く保つことでＯＡＤＭ装置１−１を用いた光伝送システムの光ＳＮＲを高く保つことが可能であることに対しては言及されていない。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明では、前記３）の方法を用いて、ＯＡＤＭ装置１−１にて取り扱う波長多重光を増加させる際に課題となる、光増幅器内で発生する非線形効果を低減するためにインターリーバ方式を用い、光増幅器内に入力される波長多重光密度を増加させないで所望の光強度まで光増幅することで課題を解決する。
【００２５】
このため、伝送路から入力される波長多重された複数の光信号から、まずインターリーバ機能を実現するデバイスを用いて、偶数番号の波長多重光と奇数番号の波長多重光を分離する。これにより、伝送路から入力される光信号の信号密度を１／２に低減することが可能である。次に、信号密度を１／２に低減した光信号波長を、偶数番号の波長多重光の光増幅器、もしくは奇数番号の波長多重光の光増幅器とに別々に入力し、光信号の信号密度を低く保ったまま光増幅を行う。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、光増幅器内部の光信号密度を低く保っているため、光増幅器内で発生する非線形光学効果による波形劣化効果を低く抑えることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図６に本発明によるインターリーバ方式での波長分岐・挿入機能を具備した波長多重光伝送システム（ＯＡＤＭ）について説明する。図６は図２のＯＡＤＭ装置に対して、伝送路６−１から出力された波長多重光を光増幅する前にインターリーバ部６−６にて偶数番号の波長多重光と奇数番号の波長多重光とを分離する、もしくは光増幅部６−２にて光増幅を行った後伝送路に対して光信号を送出する前にインターリーバ部にて偶数番号の波長多重光と奇数番号の波長多重光とを多重する機能を具備することで、通信容量拡大を実現したものである。
【００２８】
図６では上記インターリーバ部６−６の他、波長多重された複数の光信号から所望の信号を取り出すため、もしくは所望の信号を波長多重して再び複数の信号群に束ねるための分岐挿入部６−５、分岐挿入部６−５から分岐された信号を、ＯＡＤＭ装置１−１に収容される加入者信号に対して適切に変換するため、もしくは加入者信号からの信号を適切に変換し、分岐挿入部で波長多重するためのトランスポンダ部６−３、また光増幅部６−２、分岐挿入部６−５、トランスポンダ部６−３に対して監視制御を行うための監視制御部６−４から構成される。
【００２９】
ここで、光増幅部６−２、分岐挿入部６−５、監視制御部６−４は奇数番号の波長多重光、もしくは偶数番号の波長多重光とで別々に準備されている。すなわち、インターリーバ部６−６にて奇数番号もしくは偶数番号の波長多重光に分岐された後、もしくはインターリーバ部６−６にて奇数番号もしくは偶数番号の波長多重光に挿入される前において、奇数番号の波長多重光は奇数番号（odd）の波長多重光用の光増幅部６−２o、分岐挿入部６−５o、監視制御部６−４oにおいて機能が実現され、偶数番号の波長多重光は偶数番号（even）の波長多重光用の光増幅器６−２e、分岐挿入部６−５e、監視制御部６−４eにおいて機能が実現されるものである。
【００３０】
また、インターリーバ部６−６では信号波長だけでなく、監視制御光に対しても同時に奇数番号もしくは偶数番号の波長多重光として扱う必要があるため、奇数番号用の監視制御光は、奇数番号用の信号光と同一の波長間隔で波長多重された波長を割り当てる。また、偶数番号用の監視制御光は、偶数番号用の信号光と同一の波長間隔で波長多重された波長を割り当てる。このように信号光と同一の波長間隔で信号光に対して監視制御光を割り当てることで、信号光と同時に監視制御光を奇数番号の波長信号群と偶数番号の波長信号群にそれぞれ分岐挿入することが可能となる。
【００３１】
なお、図６の実施例ではインターリーバ部方式として、波長多重信号光から奇数番号用の信号光と偶数番号用の信号光とに２分割に分離、多重を行ったが、インターリーバ部方式として４分割や８分割に分離、多重を行うことでも効果を満足できるものである。
【００３２】
図６でのＯＡＤＭ装置１−１では奇数側の波長に対する信号光に関しては点線２−７ｏで示すような経路で信号光が伝播し、偶数側の波長に対する信号光に関しては点線２−７ｅで示すような経路で信号光が伝播する。また、奇数側の監視制御部６−４ｏに搭載されている奇数側の波長に対する監視制御光処理部２−４−１ｏに対しては、実線２−６ｏで示されるように奇数側の監視制御光が伝播し、偶数側の監視制御部６−４ｅに搭載されている偶数側の波長に対する監視制御光処理部２−４−１ｅに対しては、実線２−６ｅ示されるように偶数側の監視制御光が伝播する。
【００３３】
すなわち、奇数側の監視制御光２−４−１ｏと偶数側の監視制御光２−４−１ｅは、インターリーバ６−６にて奇数側、偶数側に波長分離され、その後奇数側の監視制御光２−４−１ｏは、奇数側の光増幅器６−２ｏで分離され、監視制御部６−４ｏに搭載されている監視制御光処理部２−４−１ｏに入力される。また、偶数側の監視制御光２−４−１ｅは、偶数側の光増幅器６−２ｅで分離され、監視制御部６−４ｅに搭載されている監視制御光処理部２−４−１ｅに入力される。なお、信号光の流れ２−７ｏ、２−７ｅや監視制御光の流れ２−６ｏ、２−６ｅは入力方向のみ記載されているが、出力方向も同様の信号の流れとなる。
【００３４】
また図７の実施例ではＯＡＤＭ装置１−１間を接続する際に光信号の再生中継を行わず、光ファイバの通過損失だけを光増幅器で補償するような、分岐挿入部６−５が存在しないＯＡＤＭ装置１−１も考えられる。この場合、ＯＡＤＭ装置１−１ではインターリーバ部６−６の間で挟まれた部分には分岐挿入部６−５が存在せず、偶数番号用の信号のための光増幅部６−２ｏと奇数番号用の信号のための光増幅部６−２ｅを配置すればよい。さらに、図５でのＯＡＤＭ装置１−１と同様に、奇数番号用の信号のための監視制御部６−４ｅと偶数番号用の信号のための監視制御部６−４ｏはそれぞれ、奇数番号用の光増幅部６−２ｏ、偶数番号用の光増幅部６−２ｅを別々に監視制御するものである。
【００３５】
この場合、図５でのＯＡＤＭ装置１−１と同様に、監視制御部６−４で用いられる監視制御用波長は、奇数番号用の光増幅部６−２ｏと奇数番号用の光増幅部６−２ｅとで、それぞれ独立に波長分離、多重されるため、奇数番号用の信号波長と偶数番号用の信号波長と同一の波長配置をもつものである。図７でのＯＡＤＭ装置１−１では奇数側の波長に対する信号光に関しては２−７ｏで示すような経路で信号光が伝播し、偶数側の波長に対する信号光に関しては２−７ｅで示すような経路で信号光が伝播する。また、奇数側の監視制御部６−４ｏに搭載されている奇数側の波長に対する監視制御光２−４−１ｏに対しては、２−６ｏで示されるように奇数側の監視制御光が伝播し、偶数側の監視制御部６−４ｅに搭載されている偶数側の波長に対する監視制御光２−４−１ｅに対しては、２−６ｅで示されるように偶数側の監視制御光が伝播する。
【００３６】
すなわち、奇数側の監視制御光２−４−１ｏと偶数側の監視制御光２−４−１ｅは、インターリーバ６−６にて奇数側、偶数側に波長分離され、その後奇数側の監視制御光２−４−１ｏは、奇数側の光増幅器６−２ｏで分離され、監視制御部６−４ｏに搭載されている監視制御光処理部２−４−１ｏに入力される。また、偶数側の監視制御光２−４−１ｅは、偶数側の光増幅器６−２ｅで分離され、監視制御部６−４ｅに搭載されている監視制御光処理部２−４−１ｅに入力される。
【００３７】
奇数側の信号光２−７ｏと偶数側の信号光２−７ｅは、インターリーバ６−６にて奇数側と偶数側の波長に分離された後、偶数側の信号光２−７ｏは偶数側の光増幅器２−２ｏで光増幅され、同じく奇数側の信号光２−７ｅは奇数側の光増幅器２−２ｅで光増幅される。なお、信号光の流れ２−７ｏ、２−７ｅや監視制御光の流れ２−６ｏ、２−６ｅは入力方向のみ記載されているが、出力方向も同様の信号の流れとなる。
【００３８】
図８は本実施例で用いるインターリーバ部６−６の波長分離方式を説明するための図である。＃１、＃２、・・・、＃３１、＃３２の信号群はインターリーバを行う前の波長多重された信号群８−１を表わしており、例えば５０ＧＨｚ間隔などのある一定の周波数間隔で規則的に配置されたものである。これに対して、インターリーバ部６−６では＃１、＃３、＃５、・・・＃２９、＃３１のように１００ＧＨｚ間隔などのある一定の周波数間隔で規則的に配置された奇数番号のみの信号群８−２と、＃２、＃４、＃６、・・・、＃３０、＃３２のように１００ＧＨｚ間隔などのある一定の周波数間隔で規則的に配置された偶数番号のみの信号群８−３とに分離する機能を持つ。なお、＃１、＃２、・・・などの信号群としては信号波長として割り振っても良いし、監視制御信号波長として割り振っても良い。
【００３９】
図６、図７で説明している奇数側のシステムに対する監視制御光２−４−１に対しては、例えばインターリーバ６−６にて奇数側の監視制御光の流れ２−６ｏと奇数側の信号光の流れ２−７ｏとを、インターリーバ６−６の奇数側波長の信号光を多重して出力するポートに対して出力させ、同一の奇数側の光増幅器６−５ｏに入力する必要がある。同様に、偶数側の監視制御光の流れ２−６ｅと偶数側の信号光の流れ２−７ｅとを、インターリーバ６−６の偶数側波長の信号光を多重して出力するポートに対して出力させ、同一の偶数側の光増幅器６−５ｅに入力する必要がある。
【００４０】
そのため、奇数番号の波長配置に設定されている信号光に監視制御光２−４−１ｏを付すのであれば、監視制御光２−４−１ｏに対しても奇数番号の波長配置上８−２に設定する必要がある。さらに、監視制御光２−４−１ｏに対して求められる波長精度は、奇数番号に配置される信号光の波長精度と同等、つまり信号光に対し図８において引用符号８−２で示される波長間隔の波長に配置される必要がある。同様に、偶数番号の波長配置に設定されている信号光に監視制御光２−４−１ｅを付すのであれば、監視制御光２−４−１ｅに対しても偶数番号の波長配置上８−３に設定する必要がある。さらに、監視制御光２−４−１eに対して求められる波長精度は、偶数番号に配置される信号光の波長精度と同等、つまり信号光に対し図８において引用符号８−３で示される波長間隔の波長に配置される必要がある。
【００４１】
このように信号光波長と監視制御光の波長とを同じ番号上に配置することで、奇数番号もしくは偶数番号の同一装置に入力することが可能となり、信号光と監視制御光とを正しく管理することができる。具体的には、信号光波長として１５７３．７１４ｎｍ、１５７４．５４０ｎｍ、１５７５．３６８ｎｍ・・・のように配置されている場合の監視制御光波長としては、例えば１５７２．８８８ｎｍなどのように、１５７３．７１４ｎｍ±０．８ｎｍ×Ｎ（Ｎは整数）で規定される波長と一致していれば良い。また、１５７４．１２７ｎｍ、１５７４．９５４ｎｍ、１５７５．７８２ｎｍ・・・のように配置されている場合の監視制御光波長としては、例えば１５７３．３０１ｎｍなどのように、１５７４．１２７ｎｍ±０．８ｎｍ×Ｎ（Ｎは整数）で規定される波長と一致していれば良い。なお、ここで例示した波長では、インターリーブ前の波長間隔が０．４ｎｍであり、インターリーブ後の偶数、奇数それぞれの信号群の波長間隔は０．８ｎｍとなっている。つまり、インターリーバ通過前の波長多重信号光の波長間隔をＮ／２とすれば、インタリーバ通過後の、それぞれの波長多重信号光の波長間隔はＮとなる。
【００４２】
図９はインターリーバ部６−６のブロック構成を説明するための図である。インターリーバ部６−６は１入力、２出力を持つ分波側６−６−１、もしくは２入力、１出力を持つ合波側６−６−２から構成されており、図４に示したように例えば５０ＧＨｚ間隔などのある一定の周波数間隔で規則的に配置された信号群９−１と１００ＧＨｚ間隔などのある一定の周波数間隔で規則的に配置された２つの信号群９−２、９−３とを多重、分離する機能を具備している。
【００４３】
図１０は分波側のインターリーバ部の分波側６−６−１でのクロストークの課題を説明するための図である。インターリーバ部分波側６−６−１は、入力ポート１０−７からの波長多重光を、奇数番号の波長多重光と偶数番号の波長多重光とに分離する。このとき、偶数番号用の出力部にも奇数番号用の波長多重光のモレ光が、また奇数番号用の出力部にも偶数番号用の波長多重光のモレ光が混じる。つまり、奇数番号用波長の出力ポート１０−１には奇数番号の波長多重光強度Ｐ１０−２に加えて、偶数番号の波長多重光強度ｑ１０−３が混入することになる。また、同様に偶数番号用波長の光出力ポート１０−４には偶数番号の波長多重光強度Ｑ１０−６に加えて、奇数番号の波長多重光強度ｐ１０−５が混入することになる。
【００４４】
このため、
（式１）
奇数番号用波長の出力ポート１０−１＝Ｐ＋ｑ  
偶数番号用波長の出力ポート１０−４＝Ｑ＋ｐ  
と言う光強度が観測されることになる。このモレ光はインターリーバ機能を実現する光デバイスの光学特性によって決定される。ここで、Ｐ＝０の場合、奇数番号用波長の出力ポート１０−１では奇数番号の波長多重光が存在しないにもかかわらず、偶数番号の波長多重光強度のモレ光ｑ１０−３が観測される。この場合後続する光増幅部では、本来ならば入力される波長多重光強度が存在しないために、光増幅に対する許可が行われていないが、上記場合ではモレ光ｑ１０−３の光強度を受けて誤って光増幅を許可が行われるため、光増幅器の誤動作を引き起こす。
【００４５】
Ｐ、Ｑ、ｐ、ｑの関係は、偶数および奇数波長の信号光がゼロではない場合、Ｐ＞＞ｐ、ｑおよびＱ＞＞ｐ、ｑであり、
（式２）
Ｐ−ＸＴｐ＝ｐ  
Ｑ−ＸＴｑ＝ｑ  
である。ＸＴはクロストーク量を規定する数値であり実際には２５ｄＢ程度の値を持つ。ここでＸＴｐは、奇数番号用波長の出力ポート１０−１から出力される信号光強度Ｐと、偶数番号用波長の出力ポート１０−４から観測される信号光強度ｐとの差分である。同様に、ＸＴｑは偶数番号用波長の出力ポート１０−４から出力される信号光強度Ｑと、奇数番号用波長の出力ポート１０−１から観測される信号光強度ｑとの差分である。
【００４６】
本実施例では、モレ光の影響を減少するため図１１に示すように、インターリーバ部の分波側６−６−１に対して、可変アッテネータ１１−１、１１−３と、波長分解能のある光強度モニタ１１−２、１１−４を奇数番号用波長の出力ポート１０−１と偶数番号用波長の出力ポート１０−４にそれぞれ配置する。
【００４７】
具体的には奇数番号と偶数番号の波長を分離するためのインターリーバ６−６−１の直後に配置され、インターリーバ６−６−１からの出力光強度を減衰させる目的の可変アッテネータ１１−１、１１−３、可変アッテネータ出力を通過する波長毎の光強度を観測可能な波長分解能付き光強度モニタ１１−２、１１−４から構成される。ここで、可変アッテネータ１１−１、１１−３と波長分解能付き光強度モニタ１１−２、１１−４の位置は、図１１では記載の順番であるが、ここは逆の順番、つまり波長分解能付き光強度モニタ１１−２、１１−４、可変アッテネータ１１−１、１１−３の順番でも良い。可変アッテネータ１１−１、１１−３は、奇数番号用波長の出力ポート１０−１や偶数番号用波長の出力ポート１０−４から光信号が出力されるのを防止するための損失付加機能を実現するためのものである。
【００４８】
図１２は波長分解能のある光強度モニタ１１−２、１１−４の内部構造を表わす図である。波長分解能のある光強度モニタは、バンドパスフィルタ形状でかつ、中心周波数を変更することが可能な波長可変フィルタ１２−１、光強度をモニタするためのフォトダイオード１２−２、所定の中心周波数となるように波長可変フィルタ１２−１の中心周波数を変更し、そして入力光強度１２−４の所定の周波数における光強度をモニタすることで、該当周波数の光強度をモニタする制御部１２−３から構成される。
【００４９】
中心周波数を可変する波長可変フィルタとしては、例えば一般的に市販されているものを利用することができる。例えば、温度を変化させることで中心周波数を変化させることができる波長可変フィルタが市販されている。
【００５０】
波長分解能のある光強度モニタ１１−２、１１−４では、信号光強度と信号周波数を同時にモニタ可能なため、複数の奇数番号の波長に対する信号光強度をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｎ（１、２、３、・・・ｎは奇数番号の波長の波長番号などに相当する）とすると、奇数番号の波長に対する信号光強度（総信号光強度）を計算によって求めることが出来る。同様に、複数の偶数番号の波長に対する信号光強度をＱ１、Ｑ２、Ｑ３、・・・Ｑｎ（１、２、３、・・・ｎは偶数番号の波長の波長番号などに相当する）とすると、偶数番号の波長に対する信号光強度（総信号光強度）を計算によって求めることが出来る。
（式３）
Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＋・・・＋Ｐｎ
Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２＋・・・＋Ｑｎ
このようにして式３から奇数波長の信号に対する有無を光強度Ｐを用いて、また偶数波長の信号に対する有無を光強度Ｑを用いて検出することができる。
【００５１】
具体的には、光強度ＰとＱに対して光強度の有無を識別するための閾値を例えばＴＨＰ、ＴＨＱと設定する。Ｐ＞ＴＨＰ、Ｑ＞ＴＨＱの場合は検出した信号光の強度が両方とも閾値より大きいため、奇数波長、偶数波長とも存在している状態を表わす。一方、Ｐ＜ＴＨＰ、Ｑ＜ＴＨＱの場合は両方とも閾値より小さいため、奇数波長、偶数波長とも存在していない状態を表す。このように、光強度Ｐと光強度Ｑに対して閾値ＴＨＰ、ＴＨＱと比較することで、奇数波長、偶数波長の存在を検出することが可能となる。
【００５２】
図１３に、図１１で示したインターリーバ分波部６−６−１の構成において、奇数波長、もしくは偶数波長が存在しない場合（Ｐ＝０もしくはＱ＝０）に、奇数番号用波長の出力ポート１０−１、偶数番号用波長の出力ポート１０−４から信号強度Ｐ１０−２のモレ光ｐ１０−５、信号強度Ｑ１０−６のモレ光ｑ１０−３が出力されることを防止するための処理フローチャートを示す。図１３では波長分解能付き光強度モニタ１１−２、１１−４を用いて、それぞれ奇数番号用波長の出力ポート１０−１に対する光強度モニタ、偶数番号用波長の出力ポート１０−４に対する光強度モニタを行う。そして、波長分解能付き光強度モニタ１１−２にて観測された光強度から、式３を用いて光強度Ｐを計算する。また、波長分解能付き光強度モニタ１１−４にて観測された光強度、から、式３を用いて光強度Ｑを計算する（１３０）。
【００５３】
さらに、上記計算によって求めた光強度Ｐと所定の閾値ＴＨＰを比較し、Ｐ＜ＴＨＰの条件の場合に可変アッテネータ１１−１を最大損失に設定することで、奇数番号用波長の出力ポート１０−１から光信号が出力されないようにする（１３１）。また、上記計算によって求めた光強度Ｑと所定の閾値ＴＨＱを比較し、Ｐ＜ＴＨＱの条件の場合に可変アッテネータ１１−４を最大損失に設定することで、偶数番号用波長の出力ポート１０−４から光信号が出力されないようにする（１３２）。本動作により、奇数番号の信号波長１０−２もしくは、偶数番号の信号波長１０−６が存在しない場合に、それぞれのモレ光であるｐ１０−３、ｑ１０−５が、後続する光増幅器に入力されることを防止可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明が適用されるネットワーク全体の概略的な構成の一例を説明するための図
【図２】一般的な波長多重光伝送システムの概略的な構成の一例を説明するための図
【図３】波長多重システムでのインターリーバ方式の一例を説明するための図
【図４】波長多重システムでの光増幅器の構成の一例を説明するための図
【図５】波長多重システムでの光レベルダイヤを説明するための図
【図６】波長多重システムの概略的な構成の一例を説明するための図
【図７】波長多重システムの概略的な構成の別の一例を説明するための図
【図８】波長多重システムでのインターリーバ方式における波長の一例を説明するための図
【図９】波長多重システムでのインターリーバ方式の一例を説明するための図
【図１０】波長多重システムでのインターリーバ方式における光信号強度を説明するための図
【図１１】波長多重システムでのインターリーバ方式の一例を説明するための図
【図１２】波長分解能のある光強度モニタの内部構造の一例を説明するための図
【図１３】モレ光による影響を軽減するための処理フロー図の一例
【符号の説明】
【００５５】
１−１：OADM、１−２：ＯＬＴ装置、１−３：ＯＮＵ装置、１−４：アクセス、１−５：Ｌ２スイッチ、１−６：エッジ、１−７：メトロ、１−８：コア、２−１：伝送路（光ファイバ）、２−２：光増幅器、２−３：トランスポンダ部、２−４：監視制御部、２−４−１：監視制御光、２−５：分岐挿入部、２−６：監視制御光の流れ、２−７：信号光の流れ、３−１：監視制御信号、３−２：信号波長群、４−１：伝送路（光ファイバ）、４−２：光増幅器、４−３：信号増幅部、４−４：監視制御信号分岐部、５−１：伝送路、５−２：光増幅部、５−５：分岐挿入部、６−１：伝送路（光ファイバ）、６−２：光増幅部、６−３：トランスポンダ部、６−４：監視制御部、６−５：分岐挿入部、６−６：インターリーバ部、６−６−１：分波側、６−６−２：合波側、７−１：伝送路（光ファイバ）、７−２：光増幅部、７−３：トランスポンダ部、７−４：監視制御部、７−５：分岐挿入部、７−６：インターリーバ部、７−７：可変減衰部、８−１：インターリーバ前、８−２：奇数番号の光信号波長、８−３：偶数番号の信号波長、９−１：インターリーバ前波長、９−２：インターリーバ後奇数番号の光信号波長、９−３：インターリーバ後偶数番号の光信号波長、９−４：インターリーバ前奇数番号の光信号波長、９−５：インターリーバ前偶数番号の光信号波長、９−５：インターリーバ後波長、１０−１：奇数番号用波長の出力ポート、１０−２：奇数番号の波長多重光強度Ｐ、１０−３：偶数番号の波長多重光強度（モレ光）、１０−４：偶数番号用波長の出力ポート、１０−５：奇数番号の波長多重光強度（モレ光）ｐ、１０−６：偶数番号の波長多重光強度Ｑ、１０−７：入力ポート、１１−１：可変アッテネータ、１１−２：波長分解能付き光強度モニタ、１１−３：可変アッテネータ、１１−４：波長分解能付き光強度モニタ。
【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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