(57)【要約】【課題】可変分散補償器を精度良く制御するために、簡単な構成で直接に波長分散をモニタする新規の波長多重光伝送装置を提供すること。【解決手段】主信号を伝送する主信号光を波長多重する主信号波長多重合波部１１１と、主信号光とは別の波長のレーザ光を、波長分散モニタ信号を重畳した信号によって変調して副信号光を出力する副信号光送信部３５０と、波長多重された主信号光と副信号光とを合波する合波部１２１と、光ファイバを伝送した後に副信号光を分波する分波部１４１と、分波した副信号光から上記波長分散モニタ信号を取り出し、取り出した波長分散モニタ信号と、波長分散モニタ信号と同じ周波数の基準信号との位相差から遅延時間差を検出し、遅延時間差を波長分散モニタ量として出力する波長分散モニタ部４９０とを備える。【選択図】  図１
2004228925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主信号を伝送する主信号光を波長多重する主信号波長多重合波部と、
主信号光とは別の波長のレーザ光に波長分散モニタ信号を重畳した副信号光を出力する副信号光送信部と、
上記波長多重された主信号光と該副信号光とを合波する合波部と、
光ファイバを伝送した後の合波した該主信号光及び該副信号光から該副信号光を分波する分波部と、
分波した副信号光に重畳されている上記波長分散モニタ信号から波長分散モニタ量を検出する波長分散モニタ部とを有することを特徴とする波長多重光伝送装置。
【請求項２】
上記波長分散モニタ部は、上記分波した副信号光に形成されている上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分との間の遅延時間差を波長分散モニタ量として検出することを特徴とする請求項１に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項３】
上記副信号光送信部は、監視信号と波長分散モニタ信号とを乗算する乗算部を有していることを特徴とする請求項２に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項４】
上記副信号光送信部は、監視信号に波長分散モニタ信号を加算する加算部を有していることを特徴とする請求項２に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項５】
上記波長分散モニタ部は、分波した副信号光を検波することにより、該副信号光を上側波帯成分と下側波帯成分の間に位相差がある波長分散モニタ信号に変換し、変換した波長分散モニタ信号と、該波長分散モニタ信号と同じ周波数の基準信号との位相差から上記遅延時間差を検出し、該遅延時間差を波長分散モニタ量として出力することを特徴とする請求項２に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項６】
上記波長分散モニタ部は、エタロンを用いて上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分とを分離し、分離した上側波帯成分と下側波帯成分を検波することにより、該上側波帯成分と下側波帯成分をそれぞれ第１及び第２の信号に変換し、該第１及び第２の信号の間の位相差から上記遅延時間差を検出し、該遅延時間差を波長分散モニタ量として出力することを特徴とする請求項２に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項７】
上記分波部の前に配置した、光ファイバ伝送によって起こる波長分散を補償する可変分散補償器を更に備えており、該可変分散補償器は、上記波長分散モニタ量によって補償量が制御されることを特徴とする請求項５に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項８】
上記分波部の前に配置した、光ファイバ伝送によって起こる波長分散を補償する可変分散補償器を更に備えており、該可変分散補償器は、上記波長分散モニタ量によって補償量が制御されることを特徴とする請求項６に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項９】
主信号を伝送する主信号光を波長多重する主信号波長多重合波部と、
主信号光とは別の第１の波長のレーザ光を、第２の信号を有する第１の信号によって変調して第１の副信号光を出力し、更に、主信号光とは別の第２の波長のレーザ光を、上記第２の信号によって変調して第２の副信号光を出力する副信号光送信部と、
上記波長多重された主信号光と該第１及び第２の副信号光とを合波する合波部と、
光ファイバを伝送した後の合波した該主信号光、該第１及び第２の副信号光から該第１及び第２の副信号光を分波する分波部と、
分波した第１及び第２の副信号光を検波することにより、該第１及び第２の副信号光をそれぞれ上記第１及び第２の信号に変換し、分波した第１の副信号光からの第１の信号が有する第２の信号と分波した第２の副信号光からの第２の信号との間の遅延時間差を波長分散モニタ量として検出する波長分散モニタ部とを有することを特徴とする波長多重光伝送装置。
【請求項１０】
上記副信号光送信部は、監視信号と上記波長分散モニタ信号とを乗算し、乗算結果を上記第１の信号として出力する乗算部を有し、上記第２の信号は、該波長分散モニタ信号からなることを特徴とする請求項９に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項１１】
上記第１及び第２の信号は、いずれも監視信号からなることを特徴とする請求項９に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項１２】
上記分波部の前に配置した、光ファイバ伝送によって起こる波長分散を補償する可変分散補償器を更に備えており、該可変分散補償器は、上記波長分散モニタ量によって補償量が制御されることを特徴とする請求項１０に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項１３】
上記分波部の前に配置した、光ファイバ伝送によって起こる波長分散を補償する可変分散補償器を更に備えており、該可変分散補償器は、上記波長分散モニタ量によって補償量が制御されることを特徴とする請求項１１に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項１４】
主信号を伝送する主信号光を波長多重する主信号波長多重合波部と、
主信号光とは別の第１の波長のレーザ光を、波長分散モニタ信号を有する第１の信号によって変調して第１の副信号光を出力し、更に、主信号光とは別の第２の波長のレーザ光を、上記波長分散モニタ信号を有する第２の信号によって変調して第２の副信号光を出力する副信号光送信部と、
上記波長多重された主信号光と該第１及び第２の副信号光とを合波する合波部と、
光ファイバを伝送した後の合波該主信号光、該第１及び第２の副信号光から該第１及び第２の副信号光を分波する分波部と、
分波した第１の副信号光に形成されている上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分の間の第１の遅延時間差を第１の波長分散モニタ量として検出し、更に、分波した第２の副信号光に形成されている上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分の間の第２の遅延時間差を第２の波長分散モニタ量として検出する波長分散モニタ部と、
該第１及び第２の波長分散モニタ量から、総合波長分散モニタ量及び分散スロープモニタ量を算出して出力する計算部とを有することを特徴とする波長多重光伝送装置。
【請求項１５】
上記副信号光送信部は、監視信号と上記波長分散モニタ信号とを乗算し、乗算結果の信号を上記第１の信号として出力する乗算部を有し、上記第２の信号は、該波長分散モニタ信号からなることを特徴とする請求項１４に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項１６】
上記副信号光送信部は、監視信号と上記波長分散モニタ信号とを乗算し、乗算結果の信号を上記第１及び第２の信号として出力する乗算部を有していることを特徴とする請求項１４に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項１７】
上記波長分散モニタ部は、分波した第１の副信号光を検波することにより、該第１の副信号光を上側波帯成分と下側波帯成分の間に位相差がある波長分散モニタ信号に変換し、変換した波長分散モニタ信号と該波長分散モニタ信号と同じ周波数の基準信号との間の位相差から上記第１の遅延時間差を検出し、該第１の遅延時間差を上記第１の波長分散モニタ量として出力し、更に、分波した第２の副信号光を検波することにより、該第２の副信号光を上側波帯成分と下側波帯成分の間に位相差がある波長分散モニタ信号に変換し、変換した波長分散モニタ信号と上記基準信号との間の位相差から上記第２の遅延時間差を検出し、該第２の遅延時間差を第２の波長分散モニタ量として出力することを特徴とする請求項１４に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項１８】
上記分波部の前に縦続接続して配置した、光ファイバ伝送によって起こる波長分散を補償する可変分散補償器と高次の波長分散である分散スロープを補償する可変分散スロープ補償器を更に備えており、該可変分散補償器は、上記総合波長分散モニタ量によって補償量が制御され、上記可変分散スロープ補償器は、上記分散スロープモニタ量によって制御されることを特徴とする請求項１７に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項１９】
上記波長分散モニタ部は、分波した第１の副信号光に形成されている上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分とを第１のエタロンを用いて分離し、分離した上側波帯成分と下側波帯成分を検波することにより、該上側波帯成分と下側波帯成分をそれぞれ第３及び第４の信号に変換し、該第３及び第４の信号の間の位相差から上記遅延時間差を検出し、該遅延時間差を上記第１の波長分散モニタ量として出力し、更に、分波した第２の副信号光に形成されている上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分とを第２のエタロンを用いて分離し、分離した上側波帯成分と下側波帯成分を検波することにより、該上側波帯成分と下側波帯成分をそれぞれ第５及び第６の信号に変換し、該第５及び第６の信号の間の位相差から上記第２の遅延時間差を検出し、該第２の遅延時間差を上記第２の波長分散モニタ量として出力することを特徴とする請求項１４に記載の波長多重光伝送装置。
【請求項２０】
上記分波部の前に縦続接続して配置した、光ファイバ伝送によって起こる波長分散を補償する可変分散補償器と高次の波長分散である分散スロープを補償する可変分散スロープ補償器を更に備えており、該可変分散補償器は、上記総合波長分散モニタ量によって補償量が制御され、上記可変分散スロープ補償器は、上記分散スロープモニタ量によって制御されることを特徴とする請求項１９に記載の波長多重光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重伝送方式を採用した光伝送装置に係り、特に光ファイバ伝送で生じる波長分散を補償する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバ伝送路に光増幅器を中継器として用いる長距離光伝送システムの研究・実用化が盛んである。特に、インターネットを中心としたマルチメディアサービスに対応するために、波長の異なる複数信号光を１本の光ファイバに多重化する波長多重：ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）による大容量化が有効な技術として注目されている。
【０００３】
ＷＤＭによる長距離光伝送システムにおいては、光ファイバの持つ波長分散により伝送速度や伝送距離が大きく制限される。波長分散は、波長の異なる光が光ファイバ中を異なる速度で伝播する現象である。高速で変調された光信号の光スペクトルは異なる波長成分を含むため、これらの成分は光ファイバを伝播する際に波長分散の影響により異なる時刻に受信器に到達する。この結果、ファイバ伝送後の光信号波形は歪みを生じることになる。
【０００４】
このような波長分散による波形劣化を抑えるために、分散補償の技術が重要となる。分散補償は、伝送路に用いられる光ファイバと逆の波長分散特性を持った光学素子を光送信器、光受信器、或いは光中継器などに配置することで光ファイバの波長分散特性を打ち消し、波形劣化を防ぐ手法である。波長分散特性を打ち消す光学素子、即ち分散補償器として、分散補償ファイバや光ファイバグレーティングなどの逆分散特性を持つデバイスの研究や実用化が行なわれてきた。
【０００５】
ここで、分散耐力とは、ある基準の伝送品質を満たす残留分散（伝送路ファイバと分散補償器による分散量の総和）の範囲を示す。分散耐力は、光信号のビットレートの２乗に反比例して小さくなるため、分散補償技術は伝送速度が上がるにつれ、一層重要となる。
【０００６】
例えば、１０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送システムでは光信号の分散耐力はおよそ１０００ｐｓ／ｎｍ程度であり、シングルモードファイバの分散量が凡そ１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるので、分散補償を用いないと６０ｋｍ程度しか伝送できないことになる。更に、４０Ｇｂｉｔ／ｓ伝送における分散耐力は、この１／１６の６０ｐｓ／ｎｍ程度であり、分散補償を用いない場合のシングルモードファイバの距離は高々４ｋｍ程度になる。
【０００７】
現在、光中継器を用いた幹線系光ファイバ伝送の伝送距離は、数十ｋｍから数千ｋｍ程度である。そのような伝送距離に応じて分散補償器の分散量が変えられる。例えば、１０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送システムでは、分散耐力１０００ｐｓ／ｎｍよりやや小さな分散量１００ｐｓ乃至数１００ｐｓ程度の刻みで、予め固定補償量の分散補償器を用意しておき、伝送距離に応じインストール時に補償量を決定し、設置する方法が採られてきた。この場合の分散補償器としては、伝送路と逆符号の波長分散を持つ分散補償ファイバを用いる方法が代表的である。
【０００８】
一方、４０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送システムでは、数ｐｓ乃至数１０ｐｓ程度の刻みで補償分散量を変化することができる分散補償器が必要となる上、伝送路ファイバの温度による波長分散量の変化に追従すること必要になる。このため、伝送路における分散量をモニタし、その変化に応じて分散量を可変に制御可能な分散補償器が用いられる。例えば、ファイバの零分散波長は、温度によって、０．０３〜０．０４ｎｍ／℃程度変化する。そこで、温度変化範囲が６０℃、ファイバの分散スロープが０．１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、距離が１０００ｋｍであるとした伝送の場合、温度によって変化する分散量は、
（伝送路零分散波長の温度変化率）×（温度変化）×（分散スロープ）×（伝送距離）
＝０．０４ｎｍ／℃×６０℃×０．１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ×１０００ｋｍ
＝２４０ｐｓ／ｎｍ
と見積もれる。よって、このシステムに必要な波長分散モニタに対して、ダイナミックレンジは、少なくとも２４０ｐｓが必要となる。予め測定してある波長分散の測定誤差、分散補償器による補償量の誤差、分散スロープの誤差等を考慮すると、この数倍程度のダイナミックレンジを持つことが要求される。
【０００９】
このように、４０Ｇｂｉｔ／ｓ伝送システムでは、波長分散モニタを行ない、そのモニタ量による可変分散補償器の制御が必要となる。なお、１０Ｇｂｉｔ／ｓ伝送システムでは、分散耐力が大きいため、そのような可変分散補償器を必要としない。なお、実用化されているＷＤＭ技術を用いた１０Ｇｂｉｔ／ｓ伝送システムでは、波長数や障害監視を行うために、主信号とは別の波長の監視信号光を設けることが行われている。監視信号光は、レーザ光をＮＲＺ信号等による監視信号で変調したものである。
【００１０】
４０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の更に高速のビットレートをも対象にして提案された従来の波長分散モニタ及び補償器制御について述べる。直接に波長分散量をモニタする方法として、例えば、特許文献１は、波長分散により位相変調が強度変調に変換される量を基に、分散量を測定する方法を開示している。また、特許文献２は、双方向のＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）信号を測定することによって波長分散を測定する方法を開示している。この方法では、位相変調器と強度変調器を両方が用意される他、双方向のＯＴＤＲ信号の送信装置及び受信装置が用いられる。次に、受信した光信号から抽出したクロック信号成分が極大又は極小になるようにして総分散量を設定することが特許文献３に開示されている。更に、特許文献４において、符号誤り率の情報を基に、受信器識別点や位相調整器を制御するのに加えて、分散補償器を制御する方法が述べられている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−５５１６号公報
【特許文献２】
特開平８−５５１５号公報
【特許文献３】
特開平１１−８８２６２号公報
【特許文献４】
特開２０００−１１５０７７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
４０Ｇｂｉｔ／ｓ伝送システム及びそれ以上の速度のシステムにおいては、それ以下の速度のシステムと異なり、複雑な分散補償の制御の追加が必要になることから、できるだけ簡易な構成で広いダイナミックレンジと高分解能を有する波長分散モニタ、及びそれを用いた可変分散補償器制御方式の採用が望まれる。
【００１３】
しかし、前述したように、波長分散量そのものをモニタする方式は、装置構成が複雑となり、また高い分解能を得ようとすると高速で高精度の専用の電子回路が必要となる。そのため、システムはコスト高となる。また、波長分散量をモニタせずに、その代りとして信号光から抽出されたクロック信号成分や符号誤り率の情報を用いる方法等では構成が簡単となるが、分散量そのものを用いていないため、伝送劣化要因が波長分散以外にも存在する場合には制御を行なっても効果が得られない。
【００１４】
本発明の目的は、可変分散補償器を精度良く制御するために、簡単な構成で直接に波長分散をモニタする新規の波長多重光伝送装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の波長多重光伝送装置は、主信号を伝送する主信号光を波長多重する主信号波長多重合波部と、主信号光とは別の波長のレーザ光に波長分散モニタ信号を重畳した副信号光を出力する副信号光送信部と、波長多重された主信号光と該副信号光とを合波する合波部と、光ファイバを伝送した後の合波した信号光及び副信号光から副信号光を分波する分波部と、分波した副信号光に重畳されている上記波長分散モニタ信号から波長分散モニタ量を検出する波長分散モニタ部とを有することを特徴とする。
【００１６】
波長分散モニタ部は、分波した副信号光に形成されている上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分との間の遅延時間差を波長分散モニタ量として検出することが望ましい。このような波長分散モニタ部は、例えば、分波した副信号光を検波することにより、副信号光を上側波帯成分と下側波帯成分の間に位相差がある波長分散モニタ信号に変換し、変換した波長分散モニタ信号と、該波長分散モニタ信号と同じ周波数の基準信号との位相差から上記遅延時間差を検出し、該遅延時間差を波長分散モニタ量として出力するものとすることができる。
【００１７】
変調によって副信号光に現れる波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分が波長分散によって光ファイバ伝送後に遅延時間差を生じ、その遅延時間差を位相差から検出することにより、直接に波長分散をモニタすることができる。更に、後で述べるが、波長分散モニタ信号の周波数は、主信号の周波数よりも低く選ぶことができる。従って、複雑で高価な主信号と同じ高い周波数の回路や部品を用いる必要がなくなり、装置の実用性を高めることができる。
【００１８】
上記波長分散モニタ信号の重畳は、例えば、監視信号と波長分散モニタ信号とを乗算することによって得られる。それとは別に、監視信号に波長分散モニタ信号を加算することによっても得られる。
【００１９】
また、波長分散補償の制御を行なう場合には、上記分波部の前に、上記波長分散モニタ量によって補償量が制御される可変分散補償器が配置される。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明の別の波長多重光伝送装置は、主信号を伝送する主信号光を波長多重する主信号波長多重合波部と、主信号光とは別の第１の波長のレーザ光を、第２の信号を有する第１の信号によって変調して第１の副信号光を出力し、更に、主信号光とは別の第２の波長のレーザ光を、上記第２の信号によって変調して第２の副信号光を出力する副信号光送信部と、波長多重された主信号光と第１及び第２の副信号光とを合波する合波部と、光ファイバを伝送した後の合波した主信号光、第１及び第２の副信号光から第１及び第２の副信号光を分波する分波部と、分波した第１及び第２の副信号光を検波することにより、第１及び第２の副信号光をそれぞれ上記第１及び第２の信号に変換し、分波した第１の副信号光からの第１の信号が有する第２の信号と分波した第２の副信号光からの第２の信号との間の遅延時間差を波長分散モニタ量として検出する波長分散モニタ部とを有することを特徴とする。
【００２１】
互いに異なる波長の基で伝送された二つの第２の信号に時間差が生じ、その時間差を検出することにより、直接に波長分散をモニタすることができる。更に、上記と同様に、第２の信号の周波数は、主信号の周波数よりも低く選ぶことができる。従って、複雑で高価な主信号と同じ高い周波数の回路や部品を用いる必要がなくなり、装置の実用性を高めることができる。
【００２２】
なお、上記副信号光送信部は、監視信号と上記波長分散モニタ信号とを乗算し、乗算結果を上記第１の信号として出力する乗算部を有し、上記第２の信号は、上記波長分散モニタ信号からなることが望ましい。或いは、上記第１及び第２の信号は、いずれも監視信号からなることが望ましい。
【００２３】
また、波長分散補償の制御を行なう場合には、上記分波部の前に、上記波長分散モニタ量によって補償量が制御される可変分散補償器が配置される。
【００２４】
上記目的を達成するための本発明の更に別の波長多重光伝送装置は、主信号を伝送する主信号光を波長多重する主信号波長多重合波部と、主信号光とは別の第１の波長のレーザ光を、波長分散モニタ信号を有する第１の信号によって変調して第１の副信号光を出力し、更に、主信号光とは別の第２の波長のレーザ光を、上記波長分散モニタ信号を有する第２の信号によって変調して第２の副信号光を出力する副信号光送信部と、波長多重された主信号光と第１及び第２の副信号光とを合波する合波部と、光ファイバを伝送した後の合波した主信号光、第１及び第２の副信号光から該第１及び第２の副信号光を分波する分波部と、分波した第１の副信号光に形成されている上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分の間の第１の遅延時間差を第１の波長分散モニタ量として検出し、更に、分波した第２の副信号光に形成されている上記波長分散モニタ信号の上側波帯成分と下側波帯成分の間の第２の遅延時間差を第２の波長分散モニタ量として検出する波長分散モニタ部と、第１及び第２の波長分散モニタ量から、総合波長分散モニタ量及び分散スロープモニタ量を算出して出力する計算部とを有することを特徴とする。
【００２５】
上記波長分散モニタ部は、例えば、分波した第１の副信号光を検波することにより、第１の副信号光を上側波帯成分と下側波帯成分の間に位相差がある波長分散モニタ信号に変換し、変換した波長分散モニタ信号と該波長分散モニタ信号と同じ周波数の基準信号との間の位相差から上記第１の遅延時間差を検出し、該第１の遅延時間差を上記第１の波長分散モニタ量として出力し、更に、分波した第２の副信号光を検波することにより、第２の副信号光を上側波帯成分と下側波帯成分の間に位相差がある波長分散モニタ信号に変換し、変換した波長分散モニタ信号と上記基準信号との間の位相差から上記第２の遅延時間差を検出し、該第２の遅延時間差を第２の波長分散モニタ量として出力するものとすることができる。
【００２６】
二波長を用いるので、総合波長分散モニタ量とて、例えば、第１及び第２の波長分散モニタ信号の平均値を用いることにより、直接に高い分解能で波長分散をモニタすることができる他、第１及び第２の波長分散モニタ信号の差分を用いて高次の波長分散である分散スロープをモニタすることができる。
【００２７】
上記副信号光送信部は、監視信号と上記波長分散モニタ信号とを乗算し、乗算結果の信号を第１の信号として出力する乗算部を有し、第２の信号は、該波長分散モニタ信号からなることが望ましい。或いは、副信号光送信部は、監視信号と波長分散モニタ信号とを乗算し、乗算結果の信号を第１及び第２の信号として出力する乗算部を有することが望ましい。
【００２８】
また、波長分散補償及び分散スロープ補償の制御を行なう場合には、分波部の前に、波長分散モニタ量によって補償量が制御される可変分散補償器と、分散スロープモニタ量によって補償量が制御される可変分散スロープ補償器とが縦続接続されて配置される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る波長多重光伝送装置を図面に示した発明の実施の形態を参照して更に詳細に説明する。なお、図１〜図１７における同一の符号は、同一物又は類似物を表示するものとする。
【００３０】
本発明の第一の実施形態について図１を用いて説明する。主信号送信部（Ｔｘ）１０１，１０２，１０３から送信された波長λ１，λ２，…λｎの主信号光は、主信号ＷＤＭ合波部（ＷＤＭ）１１１によって波長多重される。監視光データ送信部３１１から送信されたデータ即ち監視信号と、波長分散モニタ信号送信部３３１から送信された波長分散モニタ信号とは、乗算器３２１によって乗算され、この乗算によって得られる、波長分散モニタ信号を重畳した電気信号がレーザダイオード（ＬＤ）３４１を変調する。変調された波長λＯの監視信号光（ＯＳＶ）は、監視光合波部（ＭＵＸ）１２１により、既に波長多重された主信号光群と合波され、光ファイバ１１に送り込まれる。なお、監視信号光は、上記の主信号光と対比して副信号光と云うことができる。従って、監視光データ送信部３１１、波長分散モニタ信号送信部３３１、乗算器３２１及びレーザダイオード３４１により、副信号光送信部３５０が構成される。本実施形態では、波長分散モニタ信号の重畳を電気的に行なっているが、外部の光変調器等を用いて行なっても構わない。例えば、レーザダイオード３４１からのレーザ光が２個の光変調器を通過するようにし、一方の光変調器に監視信号を供給してレーザ光を変調し、他方の光変調器に波長分散モニタ信号を供給して一方の光変調器を通過したレーザ光を変調する。このようにして得たレーザ光は副信号光となり、波長分散モニタ信号の重畳が光学的に行なわれる。
【００３１】
光ファイバ１１に送り込まれる監視信号光（副信号光）と主信号光群の波長配置を図２に示す。本実施形態では、監視信号光の波長λＯを主信号群の波長λ１，λ２，…λｎより短い波長とした。なお、監視信号光の波長は主信号群よりも長い波長であってもよく、或いは、主信号光と主信号光の間にあっても構わない。
【００３２】
このときの、波長分散モニタ信号を重畳した監視信号光の波形を図３に示す。本実施形態では、監視信号のフォーマットをＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）とし、波長分散モニタ信号の波形を正弦波とした。なお、監視信号は、ＲＺ信号等のフォーマットでも構わない。また、波長分散モニタ信号は、周期的な波形であればよく、三角波などでも構わない。
【００３３】
レーザダイオード３４１を直接変調する場合には、同レーザの発振閾値近傍での光レベルの急な立上りや立下りは波形の歪みを生じる場合があるので、予め重畳信号にオフセットを与えておき、レーザ発振閾値近傍を避けるといった方法も有効である。
【００３４】
乗算器３２１によって波長分散モニタ信号を重畳した監視信号光のスペクトルを図４に示す。ここでは、波長分散モニタ信号は、Ｘ  ＧＨｚの周波数を持つ正弦波信号とし、監視信号は、国際標準のＯＣ−３（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃａｒｒｉｅｒ−３）による約１５０Ｍｂｉｔ／ｓのＮＲＺ信号とした。
【００３５】
図４に示すように、波長分散モニタ信号を重畳することにより、監視信号光に中心信号からＸ  ＧＨｚ離れた両側に上側波帯成分及び下側波帯成分が生じる。そして、今の場合、Ｘ  ＧＨｚ＞１５０ＭＨｚ（ＯＣ−３で規定される１５５．５２Ｍｂｉｔ／ｓ≒約１５０Ｍｂｉｔ／ｓに対応する周波数）であるので、監視信号の細かいスペクトル成分が、図中に示されるように、波長λＯ及びそれからＸ  ＧＨｚ離れた上、下側波帯の中心近傍に現れる。
【００３６】
光ファイバ１１を伝送した後、波長分散モニタ信号を重畳した監視信号光即ち副信号光は、監視光分波部（ＤＭＵＸ）１４１によって分離される。分離された副信号光は、フォトダイオード（ＰＤ）４１１によって検波されて電気信号に変換される。この電気信号は２つに分岐され、一つは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４４１を通過して監視信号になった後、監視信号受信部（ＯＳＶＤ−Ｒｘ）４５１で処理される。
【００３７】
もう一つは、分岐後に位相ロックループ部（ＰＬＬ）４２１によって、Ｘ  ＧＨｚの正弦波信号として再生される。即ち、位相ロックループ４２１は、フォトダイオード４１１で検波して得られるＸ  ＧＨｚに対応する周波数成分に同期した信号を再生して出力する。この再生された信号と、波長分散モニタ信号送信部３３１と同じＸ  ＧＨｚの発振周波数の基準信号を生成する参照用局部発振部４３１の出力信号との位相差が位相比較器（Ｐ−ＣＯＭＰ）４６１によって校正値を基に検出される。
【００３８】
以上において、フォトダイオード４１１、位相ロックループ部４２１、参照用局部発振部４３１及び位相比較器４６１により、波長分散モニタ部４９０が構成される。
【００３９】
なお、監視光分波部１４１によって分離された主信号光群は、主信号ＷＤＭ分波部（ＷＤＤＭ）１３１によって各波長に分けられ、各々が主信号受信部（Ｒｘ）２０１，２０２，２０３によって受信される。
【００４０】
光ファイバ１１の波長分散によって、波長の異なる信号光に遅延時間差が生じる。上記位相差は互いに波長が異なる上側波帯成分及び下側波帯成分との間の遅延時間に対応するものであり、従って、上記位相差から遅延時間差が検出され、遅延時間差をモニタすることでファイバ１１の波長分散量をモニタすることができる。即ち、位相比較器４６１によって検出された遅延時間差（波長分散モニタの結果）が可変分散補償器への制御信号として用いられる。
【００４１】
なお、波長分散モニタ量となる遅延時間差は、上記の上側波帯成分及び下側波帯成分以外の成分を用いても検出可能である。例えば、波長分散モニタ信号として、正弦波ではなく、矩形波或いは三角波等を用いると、その信号は基本周波数Ｘ  ＧＨｚに加えてその整数倍の多数の高調波を含む。そのような波長分散モニタ信号を用いることにより、監視信号光には、波長λＯ及びそれからＸ  ＧＨｚ離れた上、下側波帯の成分の他に、高調波に対応する相互に波長が異なる複数の成分が現れる。そのような成分を用いても、波長分散モニタ量を検出することが可能である。その他に、乗算器３２１による変調とは別の変調方式、例えば周波数変調方式を用いることにより、乗算器３２１による変調では得られない複数の成分が生成され、その内の２個の成分を用いて波長分散モニタ量を検出することが可能である。このように、本発明により、副信号光に重畳されている波長分散モニタ信号から波長分散モニタ量を検出することが可能になる。
【００４２】
ここで、波長分散モニタのダイナミックレンジと分解能について見積もる。例えば、波長分散モニタ用正弦波の周波数をｆ＝１０［ＧＨｚ］としたとき、波長分散モニタの上側波帯成分と下側波帯成分の波長差は０．１６ｎｍに相当する。１０ＧＨｚ信号の周期は１００ｐｓなので、ダイナミックレンジは、１００［ｐｓ］／０．１６［ｎｍ］＝６２５［ｐｓ／ｎｍ］となる。ここで、分解能は測定系の精度を１％程度と仮定すると、６．２５ｐｓ／ｎｍとなる。即ち、４０Ｇｂｉｔ／ｓ伝送における分散耐力の６０ｐｓ／ｎｍ程度に対して十分な精度が得られる。
【００４３】
このように、監視信号光即ち副信号光を用いることで、波長分散モニタ信号用の周波数を主信号のビットレートとは関係なく設定することができる。それにより、ダイナミックレンジ及び分解能の観点からみて最適な周波数を分散モニタ用に選ぶことができるようになる。しかも、ビットレートが４０Ｇｂｉｔ／ｓの場合には、送信器や受信器、及び信号を処理するための電気回路は高速性が要求され、極めて高価になるが、波長分散モニタ信号用の周波数を１０ＧＨｚ程度まで落とすことにより、安価な電気回路を用いることができ、実用性の高い波長分散モニタを構築することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、波長分散モニタ信号を重畳した電気信号によってレーザダイオード３４１を直接変調するようにしたが、前述したように、上記電気信号を入力する外部変調器を用いてレーザダイオード３４１から出射されるレーザ光を変調するようにしても同様の効果が得られる。
【００４５】
次に、本実施形態において、上記の波長分散モニタの結果を用いて分散補償を行なうようにした例を図５を用いて説明する。この例では、分散補償を行なうために、図１に示した構成に対して、光ファイバ１１と監視光分波部１４１の間に可変分散補償器５０１が加えられ、位相比較器４６１によって検出された波長分散モニタ結果（遅延時間差）を取り出すための分散モニタ信号出力部４７１が加えられる。分散モニタ信号出力部４７１は、可変分散補償器５０１の波長分散量を制御する。
【００４６】
本発明の第二の実施形態について図６を用いて説明する。第一の実施形態と異なるのは、監視信号と波長分散モニタ信号とを乗算する乗算器３２１に代えて、両信号を加算する加算器３３１を用いた点にある。その結果、波長分散モニタ信号を重畳した監視信号の波形は、図７に示すようになる。本実施形態では、第一の実施形態の場合と同様、監視信号のフォーマットをＮＲＺ信号とし、波長分散モニタ信号を正弦波とした。なお、監視信号のフォーマットとして、ＲＺ信号等としても構わないし、波長分散モニタ信号も周期的な波形であればよく、三角波などでも構わない。
【００４７】
光ファイバ１１を伝送した後、波長分散モニタ信号を重畳した監視信号光は、監視光分波部１４１によって分離され、第一の実施形態と同様に、監視信号及び波長分散モニタ信号が各々処理される。
【００４８】
本実施形態も第一の実施形態と同様の効果を得ることができるが、より安価な電気回路である加算器３２２を用いることで、更に実用性の高い波長分散モニタを構築することができる。
【００４９】
本発明の第三の実施形態について図８を用いて説明する。本実施形態では、分解能を向上させるために波長分散モニタ信号光として二波長を用いた構成となっている。
【００５０】
主信号送信部１０１，１０２，１０３から送信された信号光は、主信号ＷＤＭ合波部１１１によって波長多重される。
【００５１】
波長分散モニタ信号送信部３３１から送信された波長分散モニタ信号は二分岐される。分岐された一方の波長分散モニタ信号と、監視光データ送信部３１１から送信された監視信号とは、乗算器３２１によって乗算される。乗算によって波長分散モニタ信号が重畳された電気信号がレーザダイオード３４１を変調する。ここで、レーザダイオード３４１の発振波長はλＯ１とする。この変調された監視信号光は、監視光合波部１２１により、既に波長多重された主信号光群と合波される。
【００５２】
また、分岐された他方の波長分散モニタ信号は、そのままレーザダイオード３４２を変調する。レーザダイオード３４２の発振波長はλＯ２で（λＯ２＞λＯ１）ある。この変調された波長分散モニタ信号光は監視光合波部１２２により、既に波長多重された信号光群と合波され、光ファイバ１１に送り込まれる。
【００５３】
本実施形態では、監視信号光と波長分散モニタ信号光がそれぞれ副信号光となり、監視光データ送信部３１１、波長分散モニタ信号送信部３３１、乗算器３２１及びレーザダイオード３４１，３４２によって副信号光送信部３５０が構成される。本実施形態では、波長分散モニタ信号の重畳を電気的に行なっているが、第一の実施形態の場合と同じように、外部の光変調器等を用いて行なっても構わない。
【００５４】
このように、波長分散モニタ信号を重畳した監視信号光と波長分散モニタ信号光の２つの副信号光が主信号光と共に合波される。このときの、監視信号光と波長分散モニタ信号光の波長配置を図９に示す。波長λＯ１の監視信号光は短波長側（Ｃバンド）の主信号光群よりも短い波長として配置され、波長λＯ２の波長分散モニタ信号光は短波長側の主信号光群と長波長側（Ｌバンド）の主信号光群の間に配置される。
【００５５】
光ファイバ１１を伝送の後、２つの副信号光の内の、波長分散モニタ信号を重畳した波長λＯ１の監視信号光は監視光分波部１４１によって分離され、波長λＯ２の波長分散モニタ信号光は監視光分波部１４２によって分離される。
【００５６】
分離された波長λＯ１の監視信号光は、フォトダイオード４１１によって電気信号に変換される。この電気信号は２つに分岐され、一つはローパスフィルター４４１を通過して監視信号となり、監視信号受信部４５１で処理され、もう一つは位相ロックループ部４２１によって、Ｘ  ＧＨｚの正弦波信号として再生される。即ち、位相ロックループ４２１は、フォトダイオード４１１で受信した信号から、Ｘ  ＧＨｚに対応する周波数成分に同期した正弦波信号を再生して出力する。
【００５７】
一方、波長λＯ２の波長分散モニタ信号光は、フォトダイオード４１２によって電気信号に変換される。この電気信号は、分岐後位相ロックループ部４２２によって、Ｘ  ＧＨｚの正弦波信号となって再生される。
【００５８】
この２つの再生された正弦波信号の位相差からの遅延時間差が位相比較器４６１によって検出される。この遅延時間差をモニタすることでファイバ１１の波長分散量をモニタすることができる。即ち、位相比較器４６１によって検出された遅延時間差（波長分散モニタの結果）が可変分散補償器への制御信号として用いられる。
【００５９】
本実施形態では、フォトダイオード４１１，４１２、位相ロックループ部４２１，４２２及び位相比較器４６１により、波長分散モニタ部４９０が構成される。
【００６０】
なお、主信号光群は、監視光分波部１４１によって分離され、更に、主信号ＷＤＭ分波部１３１によって分離され、各々主信号受信部２０１，２０２，２０３によって受信される。
【００６１】
次に、本実施形態において、上記の波長分散モニタの結果を用いて分散補償を行なうようにした例を図１０を用いて説明する。この例では、分散補償を行なうために、図８に示した構成に対して、光ファイバ１１と監視光分波部１４２の間に可変分散補償器５０１が加えられ、位相比較器４６１によって検出された波長分散モニタ結果（遅延時間差）を取り出すための分散モニタ信号出力部４７１が加えられる。分散モニタ信号出力部４７１は、可変分散補償器５０１の波長分散量を制御する。
【００６２】
本発明の第四の実施形態について図１１を用いて説明する。波長分散モニタのために二波長を用いると分解能が向上するので、監視信号のみを用いて波長分散モニタを行なうことが可能になる。本実施形態では、そのような観点から、波長分散モニタ信号を重畳する部分を省略し、ＯＣ−３フォーマットによる監視信号の約１５０Ｍｂｉｔ／ｓに対応する周波数成分で遅延時間差を検出する波長分散モニタ方法が採用される。
【００６３】
図１１において、主信号送信部１０１，１０２，１０３から送信された信号光は、主信号ＷＤＭ合波部１１１によって波長多重される。監視光データ送信部３１１から送信された監視信号は二分岐される。分岐された二信号は、それぞれレーザダイオード３４１及び３４２を変調する。ここで、レーザダイオード３４１の発振波長はλＯ１、レーザダイオード３４２の発振波長はλＯ２とする。この変調された２つの監視信号光はそれぞれ副信号光となり、続いて監視光合波部１２１，１２２により、既に波長多重された主信号光群と合波され、光ファイバ１１に入力される。
【００６４】
本実施形態では、監視光データ送信部３１１、乗算器３２１及びレーザダイオード３４１，３４２によって副信号光送信部３５０が構成される。
【００６５】
光ファイバ１１を伝送した後、２つの副信号光の内の、波長λＯ１の監視信号光は監視光分波部１４１によって分離され、波長λＯ２の監視信号光は監視光分波部１４２によって分離される。分離された波長λＯ１の信号光はフォトダイオード４１１によって検波されて電気信号に変換される。この電気信号は２つに分岐され、一つは監視信号受信部４５１で監視信号として処理される。分岐後のもう一つは、位相ロックループ部４２１により、約１５０ＭＨｚの周波数成分を持つ正弦波信号として再生される。
【００６６】
一方、波長λＯ２の監視信号光は、フォトダイオード４１２によって検波されて電気信号に変換される。電気信号は、位相ロックループ部４２２によって、約１５０ＭＨｚの周波数成分を持つ正弦波信号として再生される。
【００６７】
２つの再生された正弦波信号の位相差から遅延時間差が位相比較器４６１によって検出される。検出された遅延時間差は、ファイバ１１の波長分散量をモニタする信号として用いることができる。即ち、位相比較器４６１によって検出された遅延時間差（波長分散モニタの結果）が可変分散補償器への制御信号として用いられる。
【００６８】
本実施形態では、フォトダイオード４１１，４１２、位相ロックループ部４２１，４２２及び位相比較器４６１により、波長分散モニタ部４９０が構成される。
【００６９】
なお、主信号群は、監視光分波部１４１によって分離され、更に、主信号ＷＤＭ分波部１３１によって各主信号に分離され、主信号受信部２０１，２０２，２０３によって受信される。
【００７０】
次に、本実施形態において、上記の波長分散モニタの結果を用いて波長分散補償を行なうようにした例を図１２を用いて説明する。この例では、波長分散補償を行なうために、図１１に示した構成に対して、光ファイバ１１と監視光分波部１４２の間に可変分散補償器５０１が加えられ、位相比較器４６１によって検出された波長分散モニタ結果（遅延時間差）を取り出すための分散モニタ信号出力部４７１が加えられる。分散モニタ信号出力部４７１は、可変分散補償器５０１の波長分散量を制御する。
【００７１】
本発明の第五の実施形態について図１３を用いて説明する。本実施形態では、２つの波長分散モニタ信号光を用いて、波長分散と、高次の波長分散量即ち波長分散の傾きである分散スロープの両方をモニタする構成が採用される。
【００７２】
図１３において、光ファイバ１１に入力する信号光を生成する過程は、第三の実施形態の場合と同じであるので、要点のみ述べる。監視信号と波長分散モニタ信号を乗算して得た電気信号による変調を経た波長λＯ１の監視信号光と、波長分散モニタ信のみによる変調を経た波長λＯ２の波長分散モニタ信号光とからなる二つの副信号光は、波長多重された主信号光群と合波されてから、光ファイバ１１に送られる。なお、波長分散モニタ信号はＸ  ＧＨｚの周波数を持つ正弦波信号であり、監視信号はＯＣ−３のＮＲＺ信号である。
【００７３】
光ファイバ１１を伝送した後、二つの副信号光の内の、波長分散モニタ信号を重畳した波長λＯ１の監視信号光は監視光分波部１４１によって分離され、波長λＯ２の波長分散モニタ信号光は監視光分波部１４２によって分離される。
【００７４】
分離された波長λＯ１の監視信号光は、フォトダイオード４１１によって検波されて電気信号に変換される。この電気信号は２つに分岐され、一つはローパスフィルター４４１を通過して監視信号となり、監視信号受信部４５１で処理され、もう一つは、位相ロックループ部４２１により、Ｘ  ＧＨｚの正弦波信号として再生される。
【００７５】
一方、分離された波長λＯ２の波長分散モニタ信号光は、フォトダイオード４１２によって検波されて電気信号に変換される。この電気信号は、位相ロックループ部４２２により、Ｘ  ＧＨｚの正弦波信号として再生される。
【００７６】
更に、受信側では、波長分散モニタ信号送信部３３１と同じＸ  ＧＨｚの発振周波数の基準信号を生成する参照用局部発振部４３１があり、ここからの出力信号は二分岐され、位相比較器４６１，４６２に取込まれる。
【００７７】
位相比較器４６１では、位相ロックループ部４２１によって再生された信号と参照用局部発振部４３１で生成された基準信号との位相差を比較して遅延時間差を検出し、波長λＯ１における波長分散量をモニタする。同様に、位相比較器４６２では、位相ロックループ部４２２によって再生された信号と参照用局部発振部４３１で生成された基準信号との位相差を比較して遅延時間差を検出し、波長λＯ２における波長分散量をモニタする。
【００７８】
更に、位相比較器４６１，４６２からの出力は、計算部４８１に取込まれる。計算部４８１は、波長λＯ１と波長λＯ２における波長分散量との差分から、分散スロープの量を計算する。この結果が分散スロープモニタ信号出力部４７２から出力される。更に、計算部４８１は、波長λＯ１と波長λＯ２における波長分散量を基に、総合波長分散量を計算し、分散モニタ信号出力部４７１から出力する。
【００７９】
総合波長分散量としては、２つの波長における分散量の平均値を用いることが代表的であるが、伝送路光ファイバの光学的特性を考慮し、各波長の分散量に対して重み付けをした値を採用しても構わない。
【００８０】
本実施形態では、フォトダイオード４１１，４１２、位相ロックループ部４２１，４２２、位相比較器４６１，４６２、参照用局部発振部４３１及び計算部４８１により、波長分散モニタ部４９０が構成される。
【００８１】
一方、主信号光群は、監視光分波部１４１によって分離され、更に、主信号ＷＤＭ分波部１３１によって分離され、各々主信号受信部２０１，２０２，２０３によって受信される。
【００８２】
次に、本実施形態において、前述した波長分散モニタの結果を用いて分散補償を行なうようにした例を図１４を用いて説明する。この例では、分散補償を行なうために、図１３に示した構成に対して、光ファイバ１１と監視光分波部１４１の間に縦続接続した可変分散補償器５０１及び可変分散スロープ補償器５１１が加えられる。
【００８３】
分散モニタ信号出力部４７１は、可変分散補償器５０１の波長分散量を制御する。可変分散補償器５０１の構成としては、ファイバーグレーティングを用いた方式が採用される。その他にエタロンを用いた方式などが採用可能である。また、分散スロープモニタ信号出力部４７２は、可変分散スロープ補償器５１１の分散スロープ量を制御する。分散スロープ補償器の構成としては、同様に、ファイバーグレーティングを用いた方式が採用される。その他にマルチキャビティエタロンを用いた方式などが採用可能である。
【００８４】
本発明の第六の実施形態について図１５を用いて説明する。これまでの各実施形態では、フォトダイオード４１１で副光信号を電気信号に変換し、その後の処理によって波長分散モニタ信号を得ていたが、本実施形態では、狭帯域の光フィルタを用いて波長分散モニタ信号を分離して処理する。
【００８５】
図１５において、光ファイバ１１に入力する信号光を生成する過程は、第一の実施形態の場合と同じであるので、要点のみ述べる。監視信号と波長分散モニタ信号を乗算して得た電気信号による変調を経た波長λＯの監視信号光即ち副信号光は、波長多重された主信号光群と合波されてから、光ファイバ１１に送られる。なお、波長分散モニタ信号はＸ  ＧＨｚの周波数を持つ正弦波信号であり、監視信号はＯＣ−３のＮＲＺ信号である。
【００８６】
ファイバ１１を伝送し、可変分散補償器５０１を経た後、波長分散モニタ信号を重畳した波長λＯの監視信号光は、監視光分波部１４１によって分離される。分離された監視信号光は、分散モニタ部６０１に送られる。
【００８７】
ここで、分散モニタ部６０１の構成例を図１６に示す。この例では、波長分散モニタ信号を重畳された監視信号光が、コリメータ７０１で光ファイバから出射され、エタロン７１１に入射する。エタロンとは、２枚の反射膜を平行に配置させたもので、透過光に対しては狭帯域バンドパスフィルタの特性を示し、反射光に対してはその逆特性、即ちバンドリジェクトフィルタの特性を示す。
【００８８】
この特性を用いて、エタロン７１１は、入射光の内、図４に示したスペクトルの中央の成分のみを透過によって切り出す。切り出された中央成分は、監視光データ送信部３１１から送信された監視信号がそのままレーザダイオード３４１を変調して得た場合の監視信号光と同等の信号光である。この信号光は、コリメータ７０２に入射し、光ファイバに導かれて監視光受信部（ＯＳＶ  Ｒｘ）４０１により処理される。
【００８９】
一方、エタロン７１１を反射した光から、図４に示した±Ｘ  ＧＨｚ離れた両側波帯成分が取り出される。更に、この両側波帯成分を有する光は、エタロン７２１に入射し、スペクトル上の＋Ｘ  ＧＨｚ離れた成分と−Ｘ  ＧＨｚ離れた成分、すなわち上側波帯成分と下側波帯成分に分離される。例えば、エタロン７２１の透過帯域を上側波帯に合わせておけば、透過光から上側波帯成分を取り出すことができ、反射光から下側波帯成分を取り出すことができる。透過光は、コリメータ７０３へ入射し、フォトダイオード４１１で電気信号に変換され、位相ロックループ部４２１で再生される。同様に、反射光は、コリメータ７０４へ入射し、フォトダイオード４１２で電気信号に変換され、位相ロックループ部４２２で再生される。このように再生された上側波帯の信号の位相及び下側波帯の信号の位相を位相比較器４６１が比較して遅延時間差を検出し、波長分散量を求める。このように分散モニタ部６０１は、波長分散モニタ部そのものとして機能する。
【００９０】
なお、監視光分波部１４１によって分離された主信号光群は、監視光分波部１４１によって分離され、更に、主信号ＷＤＭ分波部１３１によって分離され、各々主信号受信部２０１，２０２，２０３によって受信される。
【００９１】
本発明の第七の実施形態について図１７を用いて説明する。本実施形態では、波長λＯ１，λＯ２の２つの波長分散モニタ信号を重畳した信号光を用い、光ファイバ１１伝送語の処理において、分散モニタ部を２個設けて波長分散量と分散スロープ量を計算し、可変分散補償器と可変分散スロープ補償器を制御する構成が採用される。
【００９２】
図１７において、主信号送信部１０１，１０２，１０３から送信された波長λ１，λ２，…λｎの主信号光は、主信号ＷＤＭ合波部１１１によって波長多重される。監視光データ送信部３１１から送信されたデータ即ち監視信号と、波長分散モニタ信号送信部３３１から送信された波長分散モニタ信号とは、乗算器３２１によって乗算され、この乗算によって得られる、波長分散モニタ信号を重畳した電気信号がレーザダイオード３４１，３４２を変調する。
【００９３】
変調された波長λＯ１，λＯ２の監視信号光即ち二つの副信号光は、監視光合波部１２１，１２２により、既に波長多重された主信号光群と合波され、光ファイバ１１に送り込まれる。本実施形態では、監視光データ送信部３１１、波長分散モニタ信号送信部３３１、乗算器３２１及びレーザダイオード３４１，３４２により、副信号光送信部３５０が構成される。なお、波長分散モニタ信号はＸ  ＧＨｚの周波数を持つ正弦波信号であり、監視信号はＯＣ−３のＮＲＺ信号である。
【００９４】
ファイバ１１を伝送し、縦続接続した可変分散補償器５０１と可変分散スロープ補償器５１１を経た後、二つの副信号光の内の、波長λＯ１の監視信号光は監視光分波部１４１によって分離され、波長λＯ２の監視信号光は監視光分波部１４２によって分離される。分離された波長λＯ１，λＯ２の波長分散モニタ信号光は、各々分散モニタ部６０１，６０２で処理され、波長分散量が出力される。なお、本実施形態では、分散モニタ部６０１，６０２の２者によって波長分散モニタ部が構成される。
【００９５】
このようにして求めた波長λＯ１，λＯ２における波長分散量から、計算部４８１によって図１３，１４に示した方法と同様に、総合波長分散量と波長分散スロープ量が算出され、同総合波長分散量と波長分散スロープ量のよってそれぞれ可変分散補償器５０１と可変分散スロープ補償器５１１が制御される。
【００９６】
なお、監視光分波部１４１によって分離された主信号光群は、監視光分波部１４１によって分離され、更に、主信号ＷＤＭ分波部１３１によって分離され、各々主信号受信部２０１，２０２，２０３によって受信される。
【００９７】
本実施形態における副信号光送信部３５０は、図８に示した第三の実施形態又は図１３に示した第五の実施形態で採用の副信号光送信部３５０に代えることが可能である。一方、第三、第五の実施形態における副信号光送信部３５０は、図１７に示した第七の実施形態で採用の副信号光送信部３５０に代えることが可能である。
【００９８】
上述の本発明の波長多重光伝送装置を多中継伝送に用いるとき、監視光が各光アンプ中継器で終端される場合には、各監視光に波長分散モニタ量の情報を載せ、それらの値を合計した値で可変分散補償器を制御する。このようにすることで、可変分散補償器を全伝送路に対して一個用意すればよく、部品数の低減及び低コスト化が図れることとなる。
【００９９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、送信する信号の周波数よりも低い周波数の回路と簡易な構成を採用して、広いダイナミックレンジと高分解能を有する波長分散モニタを実現することができ、更に、二波長を用いることにより、高次の波長分散モニタを実現することが可能となる。また、これらのモニタを利用することで、可変分散補償器や可変分散スロープ補償器の制御が可能になる。このように、本発明による波長分散モニタ及び制御方式を用いることで、伝送特性の優れた簡易で実用性の高い光通信システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る波長多重光伝送装置の第一の発明の実施の形態を説明するためのブロック図。
【図２】本発明の実施の形態における信号光の波長配置の例を説明するための図。
【図３】波長分散モニタ信号を重畳した電気信号の信号波形の例を説明するための図。
【図４】波長分散モニタ信号を重畳した監視信号光のスペクトルの例を説明するための図。
【図５】第一の発明の実施の形態において行なう分散補償制御の例を説明するためのブロック図。
【図６】本発明の第二の発明の実施の形態を説明するためのブロック図。
【図７】波長分散モニタ信号を重畳した電気信号の信号波形の別の例を説明するための図。
【図８】本発明の第三の発明の実施の形態を説明するためのブロック図。
【図９】本発明の実施の形態における信号光の波長配置の別の例を説明するための図。
【図１０】第三の発明の実施の形態において行なう分散補償制御の例を説明するためのブロック図。
【図１１】本発明の第四の発明の実施の形態を説明するためのブロック図。
【図１２】第四の発明の実施の形態において行なう分散補償制御の例を説明するためのブロック図。
【図１３】本発明の第五の発明の実施の形態を説明するためのブロック図。
【図１４】第五の発明の実施の形態において行なう分散補償制御の例を説明するためのブロック図。
【図１５】本発明の第六の発明の実施の形態を説明するためのブロック図。
【図１６】第六の発明の実施の形態において用いる分散モニタ部を説明するためのブロック図。
【図１７】本発明の第七の発明の実施の形態を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
１１…光ファイバ、１０１，１０２，１０３…主信号送信部、１１１…主信号ＷＤＭ合波部、１２１，１２２…監視光合波部、１３１…主信号ＷＤＭ分波部、１４１，１４２…監視光分波部、２０１，２０２，２０３…主信号受信部、３０１…監視光送信部、３１１…監視光データ送信部、３２１…乗算器、３２２…加算器、３３１…波長分散モニタ信号送信部、３４１，３４２…レーザダイオード、３５０…副信号光送信部、４０１…監視光受信部、４１１，４１２…フォトダイオード、４２１，４２２…位相ロックループ部、４３１…参照用局部発振部、４４１…ローパスフィルタ、４５１…監視光データ受信部、４６１，４６２，４６３…位相比較器、４７１…分散モニタ信号出力部、４７２…分散スロープモニタ信号出力部、４８１…計算部、４９０…波長分散モニタ部、５０１…可変分散補償器、５１１…可変分散スロープ補償器、６０１，６０２…分散モニタ部、７０１〜７０４…コリメータ、７１１，７２１…光フィルタ。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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