(57)【要約】【課題】波長ルーティングを用いたデータ伝送と搬送波変調信号の同報伝送とを同時に行う光多重伝送装置を低コストで提供する。【解決手段】データ光送信部１０１は、ディジタルデータ信号Ｄ１、Ｄ２を各送信先に対応した波長の光パケットに変換する。ＲＦ光送信部１０２は、搬送波変調信号ＤＸを広スペクトルのＲＦ光信号に変換する。合波部１０３は、光パケットとＲＦ光信号とを合波する。光ルーティング部１０５の出力端子Ｐ１からは、第１の波長を有する光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力され、これらの光信号は、増幅された後に複数に分岐する。第１の光受信部１０６１は、分岐後の光信号を電気信号に再変換し、信号Ｄ１と信号ＤＸとに分離する。ＤＧ検出部１０６１３は、信号Ｄ１の振幅の経時的変化（ＤＧ量）を検出する。データ光送信部１０１とＲＦ光送信部１０２とは、検出されたＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御する。【選択図】　　　　図１
2004048583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択した送信先にディジタルデータ信号を伝送するとともに、すべての送信先に搬送波変調信号を伝送する光多重伝送装置であって、
所定の第１の波長帯から各送信先に対応した波長を選択し、選択した波長を有する光を当該送信先に送信すべきディジタルデータ信号に基づき変調して、データ光信号として出力するデータ光送信部と、
前記第１の波長帯と重ならない所定の第２の波長帯を占める光を、前記搬送波変調信号に基づき変調し、ＲＦ光信号として出力するＲＦ光送信部と、
前記データ光送信部から出力されたデータ光信号と、前記ＲＦ光送信部から出力されたＲＦ光信号とを合成して出力する合波部と、
前記合波部から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
複数の出力端子を有し、各出力端子における透過特性では、前記第１の波長帯の中心波長と前記第２の波長帯の中心波長との差に略一致する周期性（ＦＳＲ：Ｆｒｅｅ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ｒａｎｇｅ　）が現れ、前記光伝送部によって伝送されたデータ光信号を各送信先に対応した波長ごとに分離するとともに、前記光伝送部によって伝送されたＲＦ光信号を複数に分岐させて、各出力端子から出力する光ルーティング部と、
前記光ルーティング部から出力された光信号を増幅する光増幅部と、
前記光増幅部で増幅された光信号をさらに複数に分岐させる光分岐部と、
前記光分岐部で分岐した光信号を受信し、受信した光信号に基づき、前記ディジタルデータ信号と前記搬送波変調信号とを分離して出力する光受信部とを備え、
前記光受信部における受信品質に基づき、前記光増幅部に入力するデータ光信号およびＲＦ光信号の電力の相対的な大きさが決定されることを特徴とする、光多重伝送装置。
【請求項２】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号の振幅の経時的変化（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｇａｉｎ　）が所定値より小さくなるように、前記光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、前記光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項３】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量を検出するＤＧ検出部と、
前記ＤＧ検出部で検出したＤＧ量を、前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方は、前記品質情報伝送部によって伝送されたＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする、請求項２に記載の光多重伝送装置。
【請求項４】
前記光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪が所定値より小さくなるように、前記光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、前記光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項５】
前記光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量を検出する歪検出部と、
前記歪検出部で検出した波形歪量を、前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方は、前記品質情報伝送部によって伝送された波形歪量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする、請求項４に記載の光多重伝送装置。
【請求項６】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧが第１の所定値より小さく、かつ、前記光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪が第２の所定値より小さくなるように、前記光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、前記光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項７】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量と、前記光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量とを検出する受信品質検出部と、
前記受信品質検出部で検出したＤＧ量および波形歪量を、前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方は、前記品質情報伝送部によって伝送されたＤＧ量および波形歪量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする、請求項６に記載の光多重伝送装置。
【請求項８】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ　）が所定値より大きくなるように、前記光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が小さく、および／または、前記光増幅部に入力するデータ光信号の電力が大きく制御されることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項９】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲ量を検出するＳＮＲ検出部と、
前記ＳＮＲ検出部で検出したＳＮＲ量を、前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方は、前記品質情報伝送部によって伝送されたＳＮＲ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする、請求項８に記載の光多重伝送装置。
【請求項１０】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲが第１の所定値より大きく、かつ、当該ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、前記光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、前記光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項１１】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲ量およびＤＧ量を検出するディジタル信号品質検出部と、
前記ディジタル信号品質検出部で検出したＳＮＲ量およびＤＧ量を、前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方は、前記品質情報伝送部によって伝送されたＳＮＲ量およびＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする、請求項１０に記載の光多重伝送装置。
【請求項１２】
前記光受信部が受信したデータ光信号の電力が所定値より大きくなるように、前記光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が小さく、および／または、前記光増幅部に入力するデータ光信号の電力が大きく制御されることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項１３】
前記光受信部が受信したデータ光信号の電力量を検出する光電力検出部と、
前記光電力検出部で検出した電力量を、前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方は、前記品質情報伝送部によって伝送された電力量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする、請求項１２に記載の光多重伝送装置。
【請求項１４】
前記光受信部が受信したデータ光信号の電力が第１の所定値より大きく、かつ、前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、前記光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、前記光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項１５】
前記光受信部が受信したデータ光信号の電力量を検出する光電力検出部と、
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量を検出するＤＧ検出部と、
前記光電力検出部で検出した電力量と前記ＤＧ検出部で検出したＤＧ量とを、前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方は、前記品質情報伝送部によって伝送された電力量およびＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする、請求項１４に記載の光多重伝送装置。
【請求項１６】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）が所定値より小さくなるように、前記光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、前記光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項１７】
前記光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＢＥＲ量を検出するＢＥＲ検出部と、
前記ＢＥＲ検出部で検出したＢＥＲ量を、前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
前記データ光送信部および前記ＲＦ光送信部の少なくとも一方は、前記品質情報伝送部によって伝送されたＢＥＲ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする、請求項１６に記載の光多重伝送装置。
【請求項１８】
前記データ光信号は、間欠的に発生するバースト性を有する光信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項１９】
前記搬送波変調信号は、予め定められた互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を、各搬送波に対応したデータに基づき変調して複数の変調信号を求め、前記変調信号を周波数多重して得られた周波数多重信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２０】
前記データ光信号は、間欠的に発生するバースト性を有する光信号であり、かつ、前記搬送波変調信号は、予め定められた互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を、各搬送波に対応したデータに基づき変調して複数の変調信号を求め、前記変調信号を周波数多重して得られた周波数多重信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２１】
前記第１の波長帯の帯域幅と、前記第２の波長帯の帯域幅とが略一致することを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２２】
前記第１の波長帯の帯域幅、および／または、前記第２の波長帯の帯域幅が、前記光ルーティング部のＦＳＲより小さいことを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２３】
前記第１の波長帯の帯域幅と、前記第２の波長帯の帯域幅と、前記光ルーティング部のＦＳＲとが略一致することを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２４】
前記データ光送信部は、光源として、ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｂｒａｇｇ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　）レーザ、ＳＳＧ（Ｓｕｐｅｒ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ　）−ＤＢＲレーザ、ＳＧ（Ｓａｍｐｌｅｄ−Ｇｒａｔｉｎｇ　）−ＤＢＲレーザ、もしくは、ＧＣＳＲ（Ｇｒａｔｉｎｇ　Ｃｏｕｐｌｅｒ　Ｓａｍｐｌｅｄ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　）レーザを用いることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２５】
前記ＲＦ光送信部は、光源として、スーパールミネッセントダイオードを用いることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２６】
前記ＲＦ光送信部は、光源として、発光ダイオードを用いることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２７】
前記ＲＦ光送信部は、光源として、エルビウム添加型光ファイバ増幅器の自然放出光を用いることを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２８】
前記ＲＦ光送信部は、複数の光源を含み、前記光源の出力光を合波して出力することを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【請求項２９】
前記光ルーティング部は、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ　）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の光多重伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルデータ信号と搬送波変調信号とを多重化し、光伝送する光多重伝送装置に関し、特に、パケット信号等のようにバースト的に発生するディジタル情報を多重伝送する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の光多重伝送装置の構成の一例を示したブロック図である。図１１において、この光多重伝送装置は、データ光送信部１００１と、ＲＦ光送信部１００２と、合波部１００３と、光伝送部１００４と、光ルーティング部１００５と、第１の光受信部１００６１と、第２の光受信部１００６２とを備えている。データ光送信部１００１は、アドレス抽出部１００１１と、波長可変光源１００１２と、光変調部１００１３とを含んでいる。ＲＦ光送信部１００２は、広スペクトル光源１００２１を含んでいる。第１の光受信部１００６１は、第１の光検波部１００６１１と、第１の分離部１００６１２とを含み、第２の光受信部１００６２は、第２の光検波部１００６２１と、第２の分離部１００６２２とを含んでいる。また、図１２は、光多重伝送装置における各部の信号を説明するための図である。図１３は、光ルーティング部１００５の透過特性（波長依存性）と、データ光送信部１００１およびＲＦ光送信部１００２における設定波長との関係を説明するための図である。
【０００３】
上記のように構成された従来の光多重伝送装置について、その動作を説明する。データ光送信部１００１には、図１２（ａ）に示すように、パケット単位に分割されたディジタルデータ信号が入力される。各パケットには、そのパケットの送信先を示すアドレス情報（ＡＤ１またはＡＤ２）が含まれている。以下、アドレス情報ＡＤ１に対応したディジタルデータ信号をＤ１、アドレス情報ＡＤ２に対応したディジタルデータ信号をＤ２と呼ぶ。アドレス抽出部１００１１は、入力されたディジタルデータ信号Ｄ１およびＤ２から、各パケットのアドレス情報を抽出する。波長可変光源１００１２は、図１２（ｂ）に示すように、アドレス抽出部１００１１から出力されたアドレス情報に一意に対応した波長（Ｌ１またはＬ２）を有する光を出力する。光変調部１００１３は、波長可変光源１００１２から出力された光を、ディジタルデータ信号Ｄ１およびＤ２に基づき強度変調して、データ光信号を出力する。以下、データ光送信部１００１から出力されたデータ光信号を、光パケットと呼ぶ。
【０００４】
ＲＦ光送信部１００２は、広スペクトル光源１００２１の出力光を、入力された搬送波変調信号ＤＸに基づき変調することにより、ＲＦ光信号を出力する。合波部１００３は、データ光送信部１００１から出力された光パケットと、ＲＦ光送信部１００２から出力されたＲＦ光信号とを合波し、出力する。光伝送部１００４は、合波部１００３から出力された光信号を伝送する。
【０００５】
光ルーティング部１００５は、複数（図１１では２つ）の出力端子を有しており、入力光の波長に応じて出力端子を切り替えながら入力光を出力する。さらに、光ルーティング部１００５は、図１３（ｂ）に示すように、光の波長に関して周期性のある透過特性を有する。すなわち、光ルーティング部１００５は、光の波長を順次変化させたときに、所定の波長間隔ごとに光を透過させる性質を有する。この波長間隔は、一般にＦＳＲ（Ｆｒｅｅ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ｒａｎｇｅ　）と呼ばれる。
【０００６】
光ルーティング部１００５が２個の出力端子Ｐ１およびＰ２を有する場合について、ＦＳＲと光ルーティングとの関係について説明する。図１３（ｂ）に示すように、光ルーティング部１００５の第１の出力端子Ｐ１に関する透過特性では、第１の主波長Ｌ１と、第１の主波長Ｌ１からＦＳＲの間隔だけ隔てた第１の副波長Ｌ１’とにおいて、透過性が高くなる。第２の出力端子Ｐ２に関する透過特性では、第１の主波長Ｌ１と異なる第２の主波長Ｌ２と、第２の主波長Ｌ２からＦＳＲの間隔だけ隔てた第２の副波長Ｌ２’とにおいて、透過性が高くなる。データ光送信部１００１から第１の光受信部１００６１および第２の光受信部１００６２に対して送出される光パケットの波長は、それぞれ、光ルーティング部１００５の第１の主波長Ｌ１および第２の主波長Ｌ２に一致するように設定される。また、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、ＲＦ光送信部１００２内の広スペクトル光源１００２１の光スペクトル幅は、光ルーティング部１００５の第１の副波長Ｌ１’および第２の副波長Ｌ２’を含み、かつ、第１の主波長Ｌ１および第２の主波長Ｌ２を含まないように設定される。さらに、データ光送信部１００１から出力された光パケットの全波長帯域幅と、ＲＦ光送信部１００２から出力されたＲＦ光信号の波長帯域幅とは、光ルーティング部１００５のＦＳＲに略一致するように設定される。
【０００７】
これにより、第１の出力端子Ｐ１からは、第１の光受信部１００６１へ向かう光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力され（図１２（ｃ）および図１３（ｃ）を参照）、第２の出力端子Ｐ２からは、第２の光受信部１００６２へ向かう光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力される（図１２（ｄ）および図１３（ｃ）を参照）。第１の光受信部１００６１には、光ルーティング部１００５の第１の出力端子Ｐ１から出力された光信号が入力される。第１の光受信部１００６１では、第１の光検波部１００６１１が、入力された光信号を電気信号に再変換し、第１の分離部１００６１２が、求めた電気信号から、ディジタルデータ信号Ｄ１と搬送波変調信号ＤＸとを分離して出力する。同様に、第２の光受信部１００６２には、光ルーティング部１００５の第２の出力端子Ｐ２から出力された光信号が入力される。第２の光受信部１００６２では、第２の光検波部１００６２１が、入力された光信号を電気信号に再変換し、第２の分離部１００６２２が、求めた電気信号から、ディジタルデータ信号Ｄ２と搬送波変調信号ＤＸとを分離して出力する。
【０００８】
上記のような光多重伝送装置に関しては、Ｐ．Ｐ．Ｉａｎｎｏｎｅ，　Ｎ．Ｊ．Ｆｒｉｇｏ，　Ｋ．Ｃ．Ｒｉｃｈｍａｎｎ，　”Ａ　ｒｅｐｅａｔｅｄ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　／　ＷＤＭ　ｌｏｃａｌ　ａｃｃｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｆｏｒ　ｄｅｌｉｖｅｒｙ　ｏｆ　ｂｒｏａｄｃａｓｔ　ｄｉｇｉｔａｌ　ＴＶ　”，　ＯＦＣ’９９　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ，　１９９９，　ｐｐ．３２４−３２５．等の文献に詳細な説明がなされている。この光多重伝送装置は、ディジタルデータ信号伝送用の光パケットの波長を、パケット送信先を示すアドレスとして使用し、入力光の波長に応じて出力先を切り替える光ルーティングを行うことにより、光領域での高速かつ自律的な経路切替を行う。さらに、この光多重伝送装置は、広帯域のスペクトルを有する光を搬送波変調信号に基づき変調し、多重伝送することにより、光ルーティング部のすべての出力端子から、同一の光信号をすべての送信先に向けて出力する。これにより、高速データ通信サービスと、映像信号等の放送サービスまたは一斉同報サービスとを１つのシステムで提供することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の光多重伝送装置は、収容可能な光加入者数（図１１では光受信部の数に相当する）に関して、以下のような特有の問題がある。すなわち、光伝送システムでは、使用される光ファイバや光デバイス、特に光増幅器等のアクティブデバイスの性能に起因して、取り扱える波長帯域幅が制限される。例えば、一般的なエルビウム添加型光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の動作波長帯域幅は、約３０〜４０ｎｍである。一方、一定の波長帯域内に波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術により多重化できる波長の数は、ＷＤＭカプラや光フィルタの製作精度等に起因して有限である。このため、図１１に示した波長ルーティングを用いた光多重伝送装置において、光ルータに接続できる光受信器の数は、装置で取り扱える波長の数に等しく、所定値以下に制限される。反面、光加入者システムの経済性の点からは、システムに収容する加入者数が増加するほど、局設備や敷設ファイバの共用化によるコストの頭割り効果が高まり、有利となる。しかし、波長ルーティングを用いた光加入者システムでは、システムで扱える波長の数が制限されるため、収容可能な光加入者数が限られ、コストの頭割り効果が十分に発揮されない。
【００１０】
以上のように、従来の光多重伝送装置には、波長ルーティングによる高速データ通信サービスを実現する場合に、光加入者数が制限されるために、システムの低コスト化に限界があるという特有の問題がある。
【００１１】
それ故に、本発明の目的は、波長ルーティングによる高速データ通信サービスと放送サービス（または一斉同報サービス）とを、より多くの加入者に提供し、これにより経済的な光加入者システムを実現することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、選択した送信先にディジタルデータ信号を伝送するとともに、すべての送信先に搬送波変調信号を伝送する光多重伝送装置であって、
所定の第１の波長帯から各送信先に対応した波長を選択し、選択した波長を有する光を当該送信先に送信すべきディジタルデータ信号に基づき変調して、データ光信号として出力するデータ光送信部と、
第１の波長帯と重ならない所定の第２の波長帯を占める光を、搬送波変調信号に基づき変調し、ＲＦ光信号として出力するＲＦ光送信部と、
データ光送信部から出力されたデータ光信号と、ＲＦ光送信部から出力されたＲＦ光信号とを合成して出力する合波部と、
合波部から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
複数の出力端子を有し、各出力端子における透過特性では、第１の波長帯の中心波長と第２の波長帯の中心波長との差に略一致する周期性（ＦＳＲ：Ｆｒｅｅ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ｒａｎｇｅ　）が現れ、光伝送部によって伝送されたデータ光信号を各送信先に対応した波長ごとに分離するとともに、光伝送部によって伝送されたＲＦ光信号を複数に分岐させて、各出力端子から出力する光ルーティング部と、
光ルーティング部から出力された光信号を増幅する光増幅部と、
光増幅部で増幅された光信号をさらに複数に分岐させる光分岐部と、
光分岐部で分岐した光信号を受信し、受信した光信号に基づき、ディジタルデータ信号と搬送波変調信号とを分離して出力する光受信部とを備え、
光受信部における受信品質に基づき、光増幅部に入力するデータ光信号およびＲＦ光信号の電力の相対的な大きさが決定されることを特徴とする。
このような第１の発明によれば、データ光信号の波長をアドレスとして光ルーティングを行うことにより、所定の光加入者のみにディジタルデータ信号を伝送すると同時に、広スペクトル帯域の光源を用いることにより、すべての光加入者に対して同一のＲＦ光信号を配信し、かつ、光ルーティング後の光信号を増幅して分岐させることにより、超多分岐型の光加入者網を実現することができる。また、光受信部における受信品質に基づき、光増幅部に入力するデータ光信号およびＲＦ光信号の電力の相対的な大きさを決定することにより、光受信部から出力されたディジタルデータ信号および搬送波変調信号の品質を好適に制御することができる。したがって、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号の振幅の経時的変化（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｇａｉｎ　）が所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量を検出するＤＧ検出部と、
ＤＧ検出部で検出したＤＧ量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第２および第３の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧを検出し、検出したＤＧ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＤＧが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、データ光信号の電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００１５】
第４の発明は、第１の発明において、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪が所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明において、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量を検出する歪検出部と、
歪検出部で検出した波形歪量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送された波形歪量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第４および第５の発明によれば、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量を検出し、検出した波形歪量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、搬送波変調信号の波形歪量が所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、データ光信号の電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００１７】
第６の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧが第１の所定値より小さく、かつ、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪が第２の所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする。
【００１８】
第７の発明は、第６の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量と、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量とを検出する受信品質検出部と、
受信品質検出部で検出したＤＧ量および波形歪量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＤＧ量および波形歪量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第６および第７の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧと、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量とを検出し、検出したＤＧ量と波形歪量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＤＧと搬送波変調信号の波形歪がそれぞれの所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、データ光信号の電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００１９】
第８の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ　）が所定値より大きくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が小さく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が大きく制御されることを特徴とする。
【００２０】
第９の発明は、第８の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲ量を検出するＳＮＲ検出部と、
ＳＮＲ検出部で検出したＳＮＲ量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＳＮＲ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第８および第９の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲを検出し、検出したＳＮＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＳＮＲが所定値より大きくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく、および／または、データ光信号の電力を大きく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２１】
第１０の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲが第１の所定値より大きく、かつ、当該ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする。
【００２２】
第１１の発明は、第１０の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲ量およびＤＧ量を検出するディジタル信号品質検出部と、
ディジタル信号品質検出部で検出したＳＮＲ量およびＤＧ量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＳＮＲ量およびＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第１０および第１１の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲおよびＤＧを検出し、検出したＳＮＲ量とＤＧ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＳＮＲが第１の所定値より大きく、かつ、ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２３】
第１２の発明は、第１の発明において、光受信部が受信したデータ光信号の電力が所定値より大きくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が小さく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が大きく制御されることを特徴とする。
【００２４】
第１３の発明は、第１２の発明において、光受信部が受信したデータ光信号の電力量を検出する光電力検出部と、
光電力検出部で検出した電力量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送された電力量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第１２および第１３の発明によれば、光受信部が受信したデータ光信号の電力を検出し、検出した電力量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、データ光信号の出力が所定値より大きくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく、および／または、データ光信号の電力を大きく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２５】
第１４の発明は、第１の発明において、光受信部が受信したデータ光信号の電力が第１の所定値より大きく、かつ、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする。
【００２６】
第１５の発明は、第１４の発明において、光受信部が受信したデータ光信号の電力量を検出する光電力検出部と、
光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量を検出するＤＧ検出部と、
光電力検出部で検出した電力量とＤＧ検出部で検出したＤＧ量とを、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送された電力量およびＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第１４および第１５の発明によれば、光受信部が受信したデータ光信号の電力と、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧとを検出し、検出した電力量とＤＧ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、光受信部が受信するデータ光信号の電力が第１の所定値より大きく、かつ、光受信部から出力されるディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２７】
第１６の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）が所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする。
【００２８】
第１７の発明は、第１６の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＢＥＲ量を検出するＢＥＲ検出部と、
ＢＥＲ検出部で検出したＢＥＲ量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＢＥＲ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第１６および第１７の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＢＥＲを検出し、検出したＢＥＲ量に基づき光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＢＥＲが所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２９】
第１８の発明は、第１の発明において、データ光信号は、間欠的に発生するバースト性を有する光信号であることを特徴とする。
このような第１８の発明によれば、より効率的に大容量のディジタルデータ信号を伝送することができる。
【００３０】
第１９の発明は、第１の発明において、搬送波変調信号は、予め定められた互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を、各搬送波に対応したデータに基づき変調して複数の変調信号を求め、変調信号を周波数多重して得られた周波数多重信号であることを特徴とする。
このような第１９の発明によれば、より大容量の搬送波変調信号を伝送することができる。
【００３１】
第２０の発明は、第１の発明において、データ光信号は、間欠的に発生するバースト性を有する光信号であり、かつ、搬送波変調信号は、予め定められた互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を、各搬送波に対応したデータに基づき変調して複数の変調信号を求め、変調信号を周波数多重して得られた周波数多重信号であることを特徴とする。
このような第２０の発明によれば、より効率的に大容量のディジタルデータ信号を伝送することができ、より大容量の搬送波変調信号を伝送することができる。
【００３２】
第２１の発明は、第１の発明において、第１の波長帯の帯域幅と、第２の波長帯の帯域幅とが略一致することを特徴とする。
このような第２１の発明によれば、光波長帯域を効率良く利用し、多数の受信端末に対する光信号伝送を実現することができる。
【００３３】
第２２の発明は、第１の発明において、第１の波長帯の帯域幅、および／または、第２の波長帯の帯域幅が、光ルーティング部のＦＳＲより小さいことを特徴とする。
このような第２２の発明によれば、データ光信号とＲＦ光信号と間の干渉を回避し、より高品質な光信号伝送を実現することができる。
【００３４】
第２３の発明は、第１の発明において、第１の波長帯の帯域幅と、第２の波長帯の帯域幅と、光ルーティング部のＦＳＲとが略一致することを特徴とする。
このような第２３の発明によれば、光波長帯域を効率良く利用し、かつ、データ光信号とＲＦ光信号と間の干渉を回避することによって、多数の受信端末に対して、より高品質な光信号伝送を実現することができる。
【００３５】
第２４の発明は、第１の発明において、データ光送信部は、光源として、ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｂｒａｇｇ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　）レーザ、ＳＳＧ（Ｓｕｐｅｒ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ　）−ＤＢＲレーザ、ＳＧ（Ｓａｍｐｌｅｄ−Ｇｒａｔｉｎｇ　）−ＤＢＲレーザ、もしくは、ＧＣＳＲ（Ｇｒａｔｉｎｇ　Ｃｏｕｐｌｅｒ　Ｓａｍｐｌｅｄ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　）レーザを用いることを特徴とする。
このような第２４の発明によれば、データ光信号の伝送に用いる全波長帯域幅を拡大し、より多数の受信端末に対してディジタルデータ信号を伝送することができる。
【００３６】
第２５の発明は、第１の発明において、ＲＦ光送信部は、光源として、スーパールミネッセントダイオードを用いることを特徴とする。
第２６の発明は、第１の発明において、ＲＦ光送信部は、光源として、発光ダイオードを用いることを特徴とする。
第２７の発明は、第１の発明において、ＲＦ光送信部は、光源として、エルビウム添加型光ファイバ増幅器の自然放出光を用いることを特徴とする。
このような第２５ないし第２７の発明によれば、ＲＦ光信号の伝送に用いる波長帯域幅を拡大し、より多数の受信端末に対してして搬送波変調信号を配信することができる。
【００３７】
第２８の発明は、第１の発明において、ＲＦ光送信部は、複数の光源を含み、光源の出力光を合波して出力することを特徴とする。
このような第２８の発明によれば、ＲＦ光信号の電力を増大させ、より多数の受信端末に対して搬送波変調信号を配信することができる。
【００３８】
第２９の発明は、第１の発明において、光ルーティング部は、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ　）を含むことを特徴とする。
このような第２９の発明によれば、光波長帯域をより効率良く利用し、より多数の受信端末に対する光信号伝送を実現することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図１において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部１０６１と、第２の光受信部１０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。また、データ光送信部１０１は、アドレス抽出部１０１１と、波長可変光源１０１２と、光変調部１０１３とを含んでいる。ＲＦ光送信部１０２は、広スペクトル光源１０２１を含んでいる。
【００４０】
図１に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部１０６１と、複数の第２の光受信部１０６２とを備えている。各第１の光受信部１０６１および各第２の光受信部１０６２は、いずれも、光検波部と分離部とを含んでいる。また、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２のうち、少なくとも１つは、ＤＧ検出部をさらに含んでいる。図１は、第１の光受信部１０６１の１つが、光検波部１０６１１と、分離部１０６１２と、ＤＧ検出部１０６１３とを含んでいる場合の例を示したものである。ただし、図１では、図面を簡略化するために、内部構成を示した第１の光受信部１０６１と、内部構成を省略した第２の光受信部１０６２とを１つずつ示し、他の光受信部については記載を省略している。
【００４１】
本実施形態に係る光多重伝送装置における各部の信号は、従来の光多重伝送装置と同様である。また、光ルーティング部１０５の透過特性（波長依存性）と、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の設定波長との関係も、従来の光多重伝送装置と同様である。そこで、以下では、図１２および図１３を再び参照して、本実施形態に係る光多重伝送装置について説明する。
【００４２】
まず、図１に示す光多重伝送装置の動作を説明する。データ光送信部１０１には、図１２（ａ）に示すように、パケット単位に分割されたディジタルデータ信号が入力される。各パケットには、そのパケットの送信先を示すアドレス情報（ＡＤ１またはＡＤ２）が含まれている。以下、アドレス情報ＡＤ１に対応したディジタルデータ信号をＤ１、アドレス情報ＡＤ２に対応したディジタルデータ信号をＤ２と呼ぶ。アドレス抽出部１０１１は、入力されたディジタルデータ信号Ｄ１およびＤ２から、各パケットのアドレス情報を抽出する。波長可変光源１０１２は、図１２（ｂ）に示すように、アドレス抽出部１０１１から出力されたアドレス情報に一意に対応した波長（Ｌ１またはＬ２）を有する光を出力する。光変調部１０１３は、波長可変光源１０１２から出力された光を、ディジタルデータ信号Ｄ１およびＤ２に基づき強度変調して、データ光信号を出力する。以下、データ光送信部１０１から出力されたデータ光信号を、光パケットと呼ぶ。
【００４３】
ＲＦ光送信部１０２は、広スペクトル光源１０２１の出力光を、入力された搬送波変調信号ＤＸに基づき変調することにより、ＲＦ光信号を出力する。合波部１０３は、データ光送信部１０１から出力された光パケットと、ＲＦ光送信部１０２から出力されたＲＦ光信号とを合波し、出力する。光伝送部１０４は、合波部１０３から出力された光信号を伝送する。
【００４４】
光ルーティング部１０５は、複数（図１では２つ）の出力端子を有しており、入力光の波長に応じて出力端子を切り替えながら入力光を出力する。さらに、光ルーティング部１０５は、図１３（ｂ）に示すように、光波長に関して周期性のある透過特性を有する。すなわち、光ルーティング部１０５は、所定の波長間隔（ＦＳＲ）ごとに光を透過させる性質を有する。
【００４５】
光ルーティング部１０５の第１の出力端子Ｐ１に関する透過特性では、第１の主波長Ｌ１と、第１の主波長Ｌ１からＦＳＲの間隔だけ隔てた第１の副波長Ｌ１’とにおいて、透過性が高くなる。第２の出力端子Ｐ２に関する透過特性では、第１の主波長Ｌ１と異なる第２の主波長Ｌ２と、第２の主波長Ｌ２からＦＳＲの間隔だけ隔てた第２の副波長Ｌ２’とにおいて、透過性が高くなる。データ光送信部１０１から第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２に対して送出される光パケットの波長は、それぞれ、光ルーティング部１０５の第１の主波長Ｌ１および第２の主波長Ｌ２に一致するように設定される。また、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、ＲＦ光送信部１０２内の広スペクトル光源１０２１の光スペクトル幅は、光ルーティング部１０５の第１の副波長Ｌ１’および第２の副波長Ｌ２’を含み、かつ、第１の主波長Ｌ１および第２の主波長Ｌ２を含まないように設定される。さらに、データ光送信部１０１から出力された光パケットの全波長帯域幅と、ＲＦ光送信部１０２から出力されたＲＦ光信号の波長帯域幅とは、光ルーティング部１０５のＦＳＲより小さく、またはＦＳＲと略一致するように設定される。以上のことから、光ルーティング部１０５は、各出力端子における透過特性では、光パケットが占める第１の波長帯の中心波長とＲＦ光信号が占める第２の波長帯の中心波長との差に略一致する周期性（ＦＳＲ）が現れるという特性を有している。
【００４６】
これにより、第１の出力端子Ｐ１からは、第１の光受信部１０６１へ向かう光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力され（図１２（ｃ）および図１３（ｃ）を参照）、第２の出力端子Ｐ２からは、第２の光受信部１０６２へ向かう光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力される（図１２（ｄ）および図１３（ｃ）を参照）。第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２は、それぞれ、光ルーティング部１０５の第１の出力端子Ｐ１および第２の出力端子Ｐ２に対応して設けられ、各出力端子から出力された光信号をそれぞれ増幅して出力する。第１の光分岐部１０８１および第２の光分岐部１０８２は、それぞれ、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に対応して設けられ、各光増幅部から出力された光信号をそれぞれ複数に分岐させて出力する。なお、図１に示す光多重伝送装置は、光信号を増幅する必要がなければ、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２を備えなくてもよい。
【００４７】
第１の光受信部１０６１は、第１の光分岐部１０８１で分岐した複数の光信号のそれぞれに対応して、複数設けられる（図１では、第１の光受信部１０６１を１つだけ図示している）。各第１の光受信部１０６１は、上述したように、光検波部と分離部とを含んでいる。図１に示した第１の光受信部１０６１について説明すると、光検波部１０６１１は、第１の光分岐部１０８１から出力された光信号を電気信号に再変換する。分離部１０６１２は、光検波部１０６１１から出力された電気信号から、ディジタルデータ信号Ｄ１と搬送波変調信号ＤＸとを分離して出力する。図１では省略した第１の光受信部１０６１に含まれる光検波部と分離部も、これと同様に動作する。
【００４８】
同様に、第２の光受信部１０６２は、第２の光分岐部１０８２で分岐した複数の光信号のそれぞれに対応して、複数設けられる（図１では、第２の光受信部１０６２を１つだけ図示している）。各第２の光受信部１０６２は、上述したように、光検波部と分離部とを含んでいる。各第２の光受信部１０６２は、第１の光受信部１０６１と同様に、第２の光分岐部１０８２から出力された光信号を電気信号に再変換し、ディジタルデータ信号Ｄ２と搬送波変調信号ＤＸとを出力する。
【００４９】
第１の光受信部１０６１に含まれるＤＧ検出部１０６１３は、分離部１０６１２から出力されたディジタルデータ信号Ｄ１の波形歪量、すなわち、ＤＧ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｇａｉｎ　）量を検出する。品質情報伝送部１０９は、ＤＧ検出部１０６１３で検出されたＤＧ量を、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２に伝送する。品質情報伝送部１０９によって伝送されたＤＧ量を受信した、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２は、受信したＤＧ量に基づき、それぞれが出力する光信号の送出レベルを調整する。言い替えると、品質情報伝送部１０９は、ＤＧ検出部１０６１３で検出されたＤＧ量を、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送し、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御する。
【００５０】
なお、図１では、ＤＧ検出部は、第１の光受信部１０６１の１つに含まれることとしたが、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２のいずれかに、１つ以上含まれていればよい。第２の光受信部１０６２に含まれているＤＧ検出部は、第２の光受信部１０６２に含まれている分離部から出力されたディジタルデータ信号Ｄ２のＤＧ量を検出する。また、ＤＧ検出部が光多重伝送装置に２つ以上含まれている場合には、品質情報伝送部１０９は、検出された複数のＤＧ量を、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２に伝送する。この場合、複数のＤＧ量を受信した、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２は、受信した複数のＤＧ量に基づき、それぞれが出力する光信号の送出レベルを調整する。例えば、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２は、受信した複数のＤＧ量の平均値や最大値等を求め、求めた値に基づき、出力する光信号の送出レベルを調整してもよい。
【００５１】
次に、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２に入力する光信号の伝送品質に関して説明する。光ルーティング部１０５の２つの出力端子Ｐ１およびＰ２から出力された光パケットは、波長ルーティングの結果、間欠的に発生するバースト性を有する光信号となって、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する。一方、広スペクトル光源１０２１に基づき作成されたＲＦ光信号は、光ルーティング部１０５のすべての出力端子から常に出力され、連続的な光信号として第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する。
【００５２】
第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２は、典型的には、光ファイバ増幅器によって構成される。ところが、光ファイバ増幅器を用いて各光増幅部を構成した場合、以下に示すように、各光増幅部の出力信号に歪が生じる。図２を参照して、光ファイバ増幅器を用いて構成された光増幅部の出力信号に生じる歪について説明する。図２（ａ）は、光ファイバ増幅器から出力された光パケットの波形を示す図であり、図２（ｂ）は、光ファイバ増幅器から出力された光パケットおよびＲＦ光信号の波形を示す図である。
【００５３】
光ファイバ増幅器に光パケットのような間欠的な光信号を入力した場合、光ファイバ増幅器の過渡応答特性が緩やか（約マイクロ秒のオーダ）であることに起因して、図２（ａ）に示すように、出力光信号の振幅が経時的に変化し、光パケットの波形が劣化する。また、光ファイバ増幅器に波長が異なる複数の光信号を同時に入力した場合、複数の光信号間で光ファイバ増幅器の利得の競合現象が生じる。このため、間欠的な光信号である光パケットと連続的な光信号であるＲＦ光信号とを光ファイバ増幅器に同時に入力した場合、図２（ｂ）に示すように、光パケットの到来周期に一致して、出力されるＲＦ光信号の振幅が変動し、その信号品質が劣化する。このような信号品質の劣化を防止するためには、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットとＲＦ光信号との間に、所定の光電力差を設定することが必要とされる。
【００５４】
図３（ａ）は、光ファイバ増幅器から出力された光パケット（ディジタルデータ信号）の波形歪量ＤＧ（縦軸）と、光ファイバ増幅器に入力した光パケットの光電力を基準とした、ＲＦ光信号の相対的な光電力（横軸）との関係を示す図である。なお、波形歪量ＤＧは、光パケットの先頭位置における光信号の振幅をＡ、光信号の振幅の減衰量をＢとしたとき（図３（ｂ）を参照）、次式（１）で定義される。
ＤＧ＝Ｂ／Ａ×１００［％］　…（１）
【００５５】
図３（ａ）によれば、ＲＦ光信号の相対的な光電力が大きくなるに従って、波形歪量ＤＧは小さくなる。したがって、ＲＦ光信号の相対的な電力を大きくすれば、波形歪量ＤＧを小さくすることができる。言い替えると、波形歪量ＤＧを所定の基準値より小さくするためには、ＲＦ光信号の相対的な電力をある値以上にすればよい。本実施形態に係る光多重伝送装置は、ＤＧ検出部１０６１３で求めた波形歪量ＤＧに基づき、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２から出力される光信号の電力を制御する。これにより、波形歪量ＤＧが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、各光増幅部に入力する光パケットの電力を小さく制御することができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、データ光信号の波長をアドレスとして光領域での経路切替（光ルーティング）を行うことにより、所定の光加入者のみに光パケットを伝送すると同時に、広スペクトル帯域の光源を用いることにより、すべての光加入者に対して同一のＲＦ光信号を配信し、かつ、光ルーティング後の光信号を増幅して分岐させることにより、超多分岐型の光加入者網を実現することができる。さらに、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部においてディジタルデータ信号の波形歪量ＤＧを検出し、検出したＤＧ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＤＧが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、光パケットの電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図４において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部４０６１と、第２の光受信部４０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。この光多重伝送装置は、第１の実施形態に係る光多重伝送装置において、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２を、それぞれ、第１の光受信部４０６１および第２の光受信部４０６２に置換したものである。
【００５８】
図４に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部４０６１と、複数の第２の光受信部４０６２とを備えている。各第１の光受信部４０６１および各第２の光受信部４０６２は、いずれも、光検波部と分離部とを含んでいる。また、第１の光受信部４０６１および第２の光受信部４０６２のうち、少なくとも１つは、歪検出部をさらに含んでいる。図４は、第１の光受信部４０６１の１つが、光検波部１０６１１と、分離部１０６１２と、歪検出部４０６１４とを含んでいる場合の例を示したものである。なお、図４は、図１と同様の省略がなされている。以下では、本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同様の働きをする構成要素に関しては、同一の番号を付してその説明を簡略化し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５９】
前述の第１の実施形態では、ＤＧ検出部１０６１３で検出した波形歪量ＤＧに基づき、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットおよびＲＦ光信号の電力を、所定の条件を満たすように制御することにより、光増幅時に発生する光信号の品質劣化を抑圧することとした。これに対して、本実施形態では、ディジタルデータ信号Ｄ１の波形歪量ＤＧに代えて、搬送波変調信号ＤＸの波形歪を表す量として、搬送波変調信号の波形歪量ＤＵＲ（Ｄｅｓｉｒｅｄ／Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ　Ｒａｔｉｏ　）を検出し、検出したＤＵＲ量に基づき、光信号の電力を制御する。より詳細には、第１の光受信部４０６１に含まれる歪検出部４０６１４は、分離部１０６１２から出力された搬送波変調信号のＤＵＲ量を検出する。品質情報伝送部１０９は、歪検出部４０６１４で検出されたＤＵＲ量を、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送する。データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＤＵＲ量に基づき、出力する光信号の電力を制御する。なお、歪検出部を含まない第１の光受信部４０６１および第２の光受信部４０６２は、波形歪量ＤＵＲを検出しない点を除き、歪検出部を含む光受信部と同様に動作する。
【００６０】
図５は、光ファイバ増幅器から出力されたＲＦ光信号（搬送波変調信号）の波形歪量ＤＵＲ（縦軸）と、光ファイバ増幅器に入力した光パケットの光電力を基準とした、ＲＦ光信号の相対的な光電力（横軸）との関係を示す図である。波形歪量ＤＵＲは、ＲＦ光信号を光検波（自乗検波）して再生された搬送波変調信号の搬送波レベルを基準とした、不要成分の相対電力値［ｄＢｃ］で定義される。
【００６１】
図５によれば、ＲＦ光信号の相対的な光電力が大きくなるに従って、波形歪量ＤＵＲは小さくなる。したがって、ＲＦ光信号の相対的な電力を大きくすれば、波形歪量ＤＵＲを小さくすることができる。言い替えると、波形歪量ＤＵＲを所定の基準値より小さくするためには、ＲＦ光信号の相対的な電力をある値以上にすればよい。本実施形態に係る光多重伝送装置は、歪検出部４０６１４で求めた波形歪量ＤＵＲに基づき、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２から出力される光信号の電力を制御する。これにより、波形歪量ＤＵＲが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、各光増幅部に入力する光パケットの電力を小さく制御することができる。
【００６２】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部において搬送波変調信号の波形歪量ＤＵＲを検出し、検出したＤＵＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、搬送波変調信号のＤＵＲが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号電力を大きく、および／または、光パケットの電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、検出したＤＵＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することとしたが、ディジタルデータ信号の波形歪ＤＧと搬送波変調信号の波形歪量ＤＵＲとを検出し、検出したＤＧ量とＤＵＲ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整してもよい。このような本実施形態の変形例に係る光多重伝送装置は、ディジタルデータ信号のＤＧが第１の所定値より小さく、かつ、搬送波変調信号のＤＵＲが第２の所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、光パケットの電力を小さく制御する。
【００６４】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図６において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部５０６１と、第２の光受信部５０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。この光多重伝送装置は、第１の実施形態に係る光多重伝送装置において、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２を、それぞれ、第１の光受信部５０６１および第２の光受信部５０６２に置換したものである。
【００６５】
図６に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部５０６１と、複数の第２の光受信部５０６２とを備えている。各第１の光受信部５０６１および各第２の光受信部５０６２は、いずれも、光検波部と分離部とを含んでいる。また、第１の光受信部５０６１および第２の光受信部５０６２のうち、少なくとも１つは、総合品質検出部をさらに含んでいる。図６は、第１の光受信部５０６１の１つが、光検波部１０６１１と、分離部１０６１２と、総合品質検出部５０６１５とを含んでいる場合の例を示したものである。なお、図６は、図１と同様の省略がなされている。以下では、本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同様の働きをする構成要素に関しては、同一の番号を付してその説明を簡略化し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６６】
前述の第１の実施形態では、ＤＧ検出部１０６１３で検出した波形歪量ＤＧに基づき、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットおよびＲＦ光信号の電力を、所定の条件を満たすように制御することにより、光増幅時に発生する光信号の品質劣化を抑圧することとした。しかしながら、図７に示すように、光ファイバ増幅器に入力するＲＦ光信号の電力を（光パケットの電力に対して）大きくすると、ディジタルデータ信号のＤＧは改善するが、その一方で、ディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ　）は劣化する。ディジタルデータ信号の総合品質である符号誤り率ＢＥＲ（Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）は、ＤＧとＳＮＲの双方で決まるため、ＤＧが改善してもＳＮＲが過度に劣化する環境では、良好なＢＥＲを得ることができない。
【００６７】
そこで、本実施形態は、ＤＧおよびＳＮＲの両方に基づき、光信号の電力を制御することを特徴とする。より詳細には、第１の光受信部５０６１に含まれる総合品質検出部５０６１５は、分離部１０６１２から出力されたディジタルデータ信号Ｄ１の波形歪量ＤＧに加えて、ディジタルデータ信号Ｄ１の信号対雑音レベル比ＳＮＲを検出する。品質情報伝送部１０９は、総合品質検出部５０６１５で検出されたＤＧ量とＳＮＲ量とを、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送する。データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＤＧ量とＳＮＲ量とに基づき、ディジタルデータ信号のＢＥＲを改善すべく、ディジタルデータ信号Ｄ１のＳＮＲが第１の所定値より大きく、かつ、ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、出力する光信号の電力を制御する。なお、総合品質検出部を含まない第１の光受信部５０６１および第２の光受信部５０６２は、ＤＧ量およびＳＮＲ量を検出しない点を除き、総合品質検出部を含む光受信部と同様に動作する。
【００６８】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部においてディジタルデータ信号の波形歪量ＤＧとディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比ＳＮＲとを検出し、検出したＤＧ量とＳＮＲ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、各光増幅部に入力する光パケットの電力、および／または、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を適切に制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、検出したＤＧ量とＳＮＲ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することとしたが、ディジタルデータ信号のＳＮＲのみを検出し、検出したＳＮＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整してもよい。このような本実施形態の変形例に係る光多重伝送装置は、ディジタルデータ信号のＳＮＲが所定値より大きくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく、および／または、光パケットの電力を大きく制御する。
【００７０】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図８において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部７０６１と、第２の光受信部７０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。この光多重伝送装置は、第１の実施形態に係る光多重伝送装置において、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２を、それぞれ、第１の光受信部７０６１および第２の光受信部７０６２に置換したものである。
【００７１】
図８に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部７０６１と、複数の第２の光受信部７０６２とを備えている。各第１の光受信部７０６１および各第２の光受信部７０６２は、いずれも、波長分離部とＢＢ（Ｂａｓｅ　Ｂａｎｄ　）光検波部とＲＦ光検波部とを含んでいる。また、第１の光受信部７０６１および第２の光受信部７０６２のうち、少なくとも１つは、ＤＧ検出部と受光レベル検出部とをさらに含んでいる。図８は、第１の光受信部７０６１の１つが、波長分離部７０６１６と、ＢＢ光検波部７０６１１と、ＲＦ光検波部７０６１２と、ＤＧ検出部１０６１３と、受光レベル検出部７０６１７とを含んでいる場合の例を示したものである。なお、図８は、図１と同様の省略がなされている。以下では、本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同様の働きをする構成要素に関しては、同一の番号を付してその説明を簡略化し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７２】
前述の第１の実施形態では、ＤＧ検出部１０６１３で検出した波形歪量ＤＧに基づき、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットおよびＲＦ光信号の電力を、所定の条件を満たすように制御することにより、光増幅時に発生する光信号の品質劣化を抑圧することとした。しかしながら、図９に示すように、光ファイバ増幅器に入力するＲＦ光信号の電力を（光パケットの電力に対して）大きくすると、ディジタルデータ信号のＤＧは改善するが、その一方で、ディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比ＳＮＲは劣化する。ディジタルデータ信号の総合品質であるＢＥＲは、ＤＧとＳＮＲの双方で決まるため、ＤＧが改善してもＳＮＲが過度に劣化する環境では、良好なＢＥＲを得ることができない。
【００７３】
そこで、本実施形態は、ＤＧおよび光パケットの受信電力に基づき、光信号の電力を制御することを特徴とする。本実施形態で光パケットの受信電力を用いるのは、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が変化したとき、光パケットの受信電力とディジタルデータ信号Ｄ１のＳＮＲとがほぼ同じように変化するので（図９を参照）、ＳＮＲに代えて、光パケットの受信電力を光信号の電力の制御に利用できるからである。
【００７４】
第１の光受信部７０６１に含まれる波長分離部７０６１６は、第１の光受信部７０６１に入力した光信号を、光パケットとＲＦ光信号とに波長分離して出力する。ＢＢ光検波部７０６１１は、波長分離部７０６１６から出力された光パケットをディジタルデータ信号Ｄ１に再変換して出力する。ＲＦ光検波部７０６１２は、波長分離部７０６１６から出力されたＲＦ光信号を搬送波変調信号ＤＸに再変換して出力する。ＤＧ検出部１０６１３は、ディジタルデータ信号Ｄ１の波形歪量ＤＧを検出する。受光レベル検出部７０６１７は、光パケットの受信電力を検出する。品質情報伝送部１０９は、ＤＧ検出部１０６１３で検出されたＤＧ量と、受光レベル検出部７０６１７で検出された受信電力量とを、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送する。データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＤＧ量と受信電力量とに基づき、光パケットの受信電力が第１の所定値より大きく、かつ、ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、出力する光信号の電力を制御する。なお、ＤＧ検出部と受光レベル検出部とを含まない第１の光受信部７０６１および第２の光受信部７０６２は、ＤＧ量および受信電力量を検出しない点を除き、ＤＧ検出部と受光レベル検出部とを含む光受信部と同様に動作する。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部においてディジタルデータ信号の波形歪量ＤＧと光パケットの受信電力とを検出し、検出したＤＧ量と受信電力量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、各光増幅部に入力する光パケットの電力、および／または、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を適切に制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、検出したＤＧ量と受信電力量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することとしたが、光パケットの受信電力量のみを検出し、検出した受信電力量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整してもよい。このような本実施形態の変形例に係る光多重伝送装置は、受信電力量が所定値より大きくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく、および／または、光パケットの電力を大きく制御する。
【００７７】
（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図１０において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部９０６１と、第２の光受信部９０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。この光多重伝送装置は、第１の実施形態に係る光多重伝送装置において、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２を、それぞれ、第１の光受信部９０６１および第２の光受信部９０６２に置換したものである。
【００７８】
図１０に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部９０６１と、複数の第２の光受信部９０６２とを備えている。各第１の光受信部９０６１および各第２の光受信部９０６２は、いずれも、光検波部と分離部とを含んでいる。また、第１の光受信部９０６１および第２の光受信部９０６２のうち、少なくとも１つは、ＢＥＲ検出部をさらに含んでいる。図１０は、第１の光受信部９０６１の１つが、光検波部１０６１１と、分離部１０６１２と、ＢＥＲ検出部９０６１８とを含んでいる場合の例を示したものである。なお、図１０は、図１と同様の省略がなされている。以下では、本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同様の働きをする構成要素に関しては、同一の番号を付してその説明を簡略化し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７９】
前述の第１の実施形態では、ＤＧ検出部１０６１３で検出した波形歪量ＤＧに基づき、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットおよびＲＦ光信号の電力を、所定の条件を満たすように制御することにより、光増幅時に発生する光信号の品質劣化を抑圧することとした。しかしながら、既に図７および図９に示したように、光ファイバ増幅器に入力するＲＦ光信号の電力を（光パケットの電力に対して）大きくすると、ディジタルデータ信号のＤＧは改善するが、その一方で、ディジタルデータ信号のＳＮＲは劣化する。ディジタルデータ信号の総合品質であるＢＥＲは、ＤＧとＳＮＲの双方で決まるため、ＤＧが改善してもＳＮＲが過度に劣化する環境では、良好なＢＥＲを得ることができない。
【００８０】
そこで、本実施形態は、ディジタルデータ信号のＢＥＲに基づき、光信号の電力を制御することを特徴とする。より詳細には、第１の光受信部９０６１に含まれるＢＥＲ検出部９０６１８は、ディジタルデータ信号Ｄ１のＢＥＲを直接検出する。品質情報伝送部１０９は、ＢＥＲ検出部９０６１８で検出されたＢＥＲ量を、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送する。データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＢＥＲ量に基づき、ディジタルデータ信号のＢＥＲが所定値より小さくなるように、出力する光信号の電力を制御する。なお、ＢＥＲ検出部を含まない第１の光受信部９０６１および第２の光受信部９０６２は、ＢＥＲ量を検出しない点を除き、ＢＥＲ検出部を含む光受信部と同様に動作する。
【００８１】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部においてディジタルデータ信号のＢＥＲを検出し、検出したＢＥＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、各光増幅部に入力する光パケット電力、および／または、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を適切に設定する。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００８２】
以下、上記の各実施形態（その変形例を含む）に共通する事項について説明する。まず、光ルーティング部１０５の透過特性（波長依存性）と、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の設定波長との関係に関し、説明を補足する。光ルーティング部１０５は、第１の実施形態で説明したように、各出力端子ごとに互いに異なる波長を有する光信号を分離出力すると共に、光波長に関して周期性のある透過特性を有する。すなわち、光ルーティング部１０５は、光の波長を順次変化させたときに、所定の波長間隔（ＦＳＲ）ごとに光を透過させる性質を有する。そこで、各実施形態に係る光多重伝送装置では、光パケットが占める第１の波長帯とＲＦ光信号が占める第２の波長帯とが、互いに重ならないように設定される。これにより、光ルーティング部１０５の各出力端子において、不要な波長を有する光パケットやＲＦ光信号が出力されなくなるので、不要な光信号と必要な光信号との干渉を防ぎ、高品質な信号伝送を行うことができる。
【００８３】
また、光ルーティング部１０５に接続する光受信部の数を増大するために、光パケットが占める第１の波長帯とＲＦ光信号が占める第２の波長帯とを拡大する場合には、第１の波長帯の帯域幅と第２の波長帯の帯域幅とを略一致させた上で、共にＦＳＲを越えないように設定するか、あるいは、共にＦＳＲに略一致するように設定することが望ましい。これにより、光ルーティング部１０５の透過特性をより有効に活用し、より多くの光受信部を効率的に収容することができる。なお、このような特性を有する光ルーティング部１０５は、例えば、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ　）によって構成される。
【００８４】
次に、各実施形態に係る光多重伝送装置によって伝送される信号について説明する。光パケットは、上述したように、間欠的に発生するバースト性を有する光信号である。これにより、より効率的に、多数の光加入者に対して、大容量のディジタルデータ信号を伝送することができる。搬送波変調信号は、例えば、予め定められた互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を、各搬送波に対応したデータに基づき変調して複数の変調信号を求め、変調信号を周波数多重して得られた周波数多重信号であってもよい。
【００８５】
次に、各実施形態に係る光伝送装置で使用される光源について説明する。データ光送信部１０１に含まれる波長可変光源１０１２は、ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｂｒａｇｇ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　）レーザ、ＳＳＧ（Ｓｕｐｅｒ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ　）−ＤＢＲレーザ、ＳＧ（Ｓａｍｐｌｅｄ−Ｇｒａｔｉｎｇ　）−ＤＢＲレーザ、あるいは、ＧＣＳＲ（Ｇｒａｔｉｎｇ　Ｃｏｕｐｌｅｒ　Ｓａｍｐｌｅｄ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　）レーザなどによって構成される。これにより、データ光信号の伝送に用いる全波長帯域幅を拡大し、より多数の受信端末に対してディジタルデータ信号を伝送することができる。
【００８６】
ＲＦ光送信部１０２に含まれる広スペクトル光源１０２１は、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＥ：Ｓｕｐｅｒ　Ｌｉｍｉｎｅｓｃｅｎｔ　Ｄｉｏｄｅ　）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｄｉｏｄｅ）、あるいは、エルビウム添加型光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などによって構成される。これにより、ＲＦ光信号の伝送に用いる波長帯域幅を拡大し、より多数の受信端末に対してして搬送波変調信号を配信することができる。あるいは、光多重伝送装置は、複数の広スペクトル光源１０２１を備え、各光源を同一の搬送波変調信号で変調した後、変調された光信号を合成して、ＲＦ光信号として出力してもよい。あるいは、複数の広スペクトル光源１０２１を備え、各光源からの出力光を合成した後、合成光を搬送波変調信号で変調してＲＦ光信号として出力してもよい。これにより、光ルーティング後においても、なお各光受信部に充分な電力を有するＲＦ光信号を配給できるので、ＲＦ光信号の受信品質を維持し、伝送特性の劣化を防ぐことができる。
【００８７】
なお、第１の実施形態に関して、光増幅部を備えない光多重伝送装置と、ＤＧ検出部を２つ以上含む光多重伝送装置とについて説明したが、他の各実施形態（その変形例を含む）についても、同様の光多重伝送装置を構成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置における、光パケットおよびＲＦ光信号の波形劣化現象を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置における、光パケット（ディジタルデータ信号）のＤＧと、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力との関係を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置における、ＲＦ光信号のＤＵＲと、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力との関係を説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光多重伝送装置における、ディジタルデータ信号の信号品質と、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力との関係を説明するための図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る光多重伝送装置における、ディジタルデータ信号の信号品質および光パケットの受信電力と、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力との関係を説明するための図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】光多重伝送装置における各部の信号を説明するための図である。
【図１３】光多重伝送装置における、光ルーティング部の透過特性と、光パケットおよびＲＦ光信号の設定波長との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１　　…データ光送信部
１０１１　…アドレス抽出部
１０１２　…波長可変光源
１０１３　…光変調部
１０２　　…ＲＦ光送信部
１０２１　…広スペクトル光源
１０３　　…合波部
１０４　　…光伝送部
１０５　　…光ルーティング部
１０６１　…第１の光受信部
１０６２　…第２の光受信部
１０６１１…光検波部
１０６１２…分離部
１０６１３…ＤＧ検出部
１０７１　…第１の光増幅部
１０７２　…第２の光増幅部
１０８１　…第１の光分岐部
１０８２　…第２の光分岐部
１０９　　…品質情報伝送部
４０６１　…第１の光受信部
４０６２　…第２の光受信部
４０６１４…歪検出部
５０６１　…第１の光受信部
５０６２　…第２の光受信部
５０６１５…総合品質検出部
７０６１　…第１の光受信部
７０６２　…第２の光受信部
７０６１１…ＢＢ光検波部
７０６１２…ＲＦ光検波部
７０６１６…波長分離部
７０６１７…受光レベル検出部
９０６１　…第１の光受信部
９０６２　…第２の光受信部
９０６１８…ＢＥＲ検出部
【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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