(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる複数の光信号が波長多重された波長多重光を中継伝送する光中継装置において、
前記波長多重光のトータルパワーを測定するトータルパワー測定部と、
前記波長多重光に含まれる光信号の波長多重数を測定する波長多重数測定部と、
前記波長多重光のトータルパワーを減衰させる可変減衰器と、
前記波長多重数測定部にて測定された波長多重数に基づき、該波長多重数に応じた制御目標値を設定する制御目標値設定部と、
前記制御目標値に基づいて前記可変減衰器を制御する制御部と、
前記波長多重光のパワーに関わらず一定の利得で光増幅を行う光増幅器と、
前記波長多重光の伝送方向に対する上流側に配置された前記波長多重数測定部と下流側に配置された前記可変減衰器との間に配置され、伝送される前記波長多重光に所定の遅延時間を付与する伝送遅延部と、
を備え、
前記制御部は、前記波長多重光のトータルパワーの測定結果が前記制御目標値と一致するように前記可変減衰器を帰還制御することを特徴とする光中継装置。
【請求項２】
前記制御目標値は、前記波長多重数に対して比例関係に設定され、かつ、前記波長多重数の変化が検出された場合には該制御目標値が変更されるとともに、前記波長多重数の測定時間が前記可変減衰器を帰還制御する際の制御時定数よりも小さな値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光中継装置。
【請求項３】
前記伝送遅延部が、所定の長さを有する光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光中継装置。
【請求項４】
前記伝送遅延部が、所定の長さを有する分散補償光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光中継装置。
【請求項５】
波長の異なる複数の光信号が波長多重された波長多重光を中継伝送する光中継装置において、
前記波長多重光のトータルパワーを測定するトータルパワー測定部と、
前記波長多重光に含まれる光信号の波長多重数を測定する波長多重数測定部と、
前記波長多重光のトータルパワーを減衰させる可変減衰器と、
前記波長多重数測定部にて測定された波長多重数に基づき、該波長多重数に応じた制御目標値を設定する制御目標値設定部と、
前記制御目標値に基づいて前記可変減衰器を制御する制御部と、
前記波長多重光のパワーに関わらず一定の利得で光増幅を行う光増幅器と、
前記波長多重数の変化が検出された場合には、該波長多重数の変化を下流側に伝達するために前記波長多重光に所定の変調を施す変調部と、
を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項６】
波長の異なる複数の光信号が波長多重された波長多重光を中継伝送する光中継装置において、
前記波長多重光のトータルパワーを測定するトータルパワー測定部と、
前記波長多重光に含まれる光信号の波長多重数を測定する波長多重数測定部と、
前記波長多重光のトータルパワーを減衰させる可変減衰器と、
前記波長多重数測定部にて測定された波長多重数に基づき、該波長多重数に応じた制御目標値を設定する制御目標値設定部と、
前記制御目標値に基づいて前記可変減衰器を制御する制御部と、
前記波長多重光のパワーに関わらず一定の利得で光増幅を行う光増幅器と、
前記波長多重光に施された変調成分を抽出する変調成分抽出部と、
を備え、
前記変調成分抽出部は、前記波長多重光に施された変調成分を抽出することによって前記波長多重数の変化を検出し、
前記制御目標値設定部は、波長多重数の変化を検出した際の検出後の波長多重数に応じた制御目標値を設定することを特徴とする光中継装置。
【請求項７】
波長の異なる複数の光信号が波長多重された波長多重光を中継伝送する光中継装置において、
前記波長多重光のトータルパワーを測定するトータルパワー測定部と、
前記波長多重光に含まれる光信号の波長多重数を測定する波長多重数測定部と、
前記波長多重光のトータルパワーを減衰させる可変減衰器と、
前記波長多重数測定部にて測定された波長多重数に基づき、該波長多重数に応じた制御目標値を設定する制御目標値設定部と、
前記制御目標値に基づいて前記可変減衰器を制御する制御部と、
前記波長多重光のパワーに関わらず一定の利得で光増幅を行う光増幅器と、
を備え、
前記波長多重光における波長多重数の変化を検出した場合には、前記可変減衰器を帰還制御する際の制御時定数が通常時の制御時定数よりも一時的に大きな値に変更されることを特徴とする光中継装置。
【請求項８】
前記可変減衰器を帰還制御する際の制御時定数が通常時の制御時定数よりも一時的に大きな値に変更された場合には、その後の所定時間の経過後に通常時の制御時定数に戻されることを特徴とする請求項７に記載の光中継装置。
【請求項９】
前記波長多重数測定部は、前記波長多重光を光学的に分波する手段と、分波された分波光の各パワーを測定する手段と、を備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の光中継装置。
【請求項１０】
前記波長多重数測定部が測定した前記波長多重光の各波長帯における光パワーの各測定結果と予め設定された判定閾値との比較結果に基づいて、各波長帯における光の有無を判定することを特徴とする請求項９に記載の光中継装置。
【請求項１１】
波長の異なる複数の光信号が波長多重された波長多重光を中継伝送する光中継装置において、
前記波長多重光のトータルパワーを測定するトータルパワー測定部と、
前記波長多重光に含まれる光信号の波長多重数を測定する波長多重数測定部と、
前記波長多重光のトータルパワーを減衰させる可変減衰器と、
前記波長多重数測定部にて測定された波長多重数に基づき、該波長多重数に応じた制御目標値を設定する制御目標値設定部と、
前記制御目標値に基づいて前記可変減衰器を制御する制御部と、
前記波長多重光のパワーに関わらず一定の利得で光増幅を行う光増幅器と、
を備え、
前記波長多重数測定部は、前記波長多重光を光学的に分波する手段と、分波された分波光の各パワーを測定する手段と、を備え、
前記波長多重数測定部が測定した前記波長多重光の各波長帯における光パワーの各測定結果の最大値（Ｐｍａｘ）と、該最大値を基準として予め設定された割合Ａ（Ａは１以上の正の実数）だけ低減させた判定閾値（Ｐｍａｘ／Ａ）との比較結果に基づいて、各波長帯における光の有無を判定することを特徴とする光中継装置。
【請求項１２】
波長多重光を送信する送信手段と、
前記波長多重光を受信する受信手段と、
前記送信手段と前記受信手段との間を繋ぐ伝送経路上に配設される伝送路と、
前記送信手段と前記伝送路との間、各前記伝送路間または前記伝送路と前記受信手段との間の少なくとも一つの区間に設置される請求項１に記載の光中継装置と、
を備えたことを特徴とする光中継伝送システム。
【請求項１３】
前記送信手段は、送信波長ごとに異なる周波数で変調する変調手段を備えて構成されるとともに、前記光中継装置の波長多重数測定部は、前記波長多重光に重畳された変調成分を電気的に抽出する手段を備えて構成されることを特徴とする請求項１２に記載の光中継伝送システム。
【請求項１４】
前記光増幅器の利得制御のための時定数ＴAGCと、前記変調手段による調周波数ｆの逆数１／ｆと、前記波長多重数測定部による波長多重数測定時間Ｔｎと、前記可変減衰器を期間制御するための制御時定数Ｔｃとの間に、ＴAGC＜１／ｆ＜Ｔｎ＜Ｔｃという大小関係が存在することを特徴とする請求項１３に記載の光中継伝送システム。
【請求項１５】
前記波長多重数測定部が測定した前記波長多重光の各波長帯における光パワーの各測定結果と予め設定された判定閾値との比較結果に基づいて、各波長帯における光の有無を判定することを特徴とする請求項１３に記載の光中継伝送システム。
【請求項１６】
前記波長多重数測定部が測定した前記波長多重光の各波長帯における光パワーの各測定結果の最大値（Ｐｍａｘ）と、該最大値を基準として予め設定された割合Ａ（Ａは１以上の正の実数）だけ低減させた判定閾値（Ｐｍａｘ／Ａ）との比較結果に基づいて、各波長帯における光の有無を判定することを特徴とする請求項１３に記載の光中継伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ等により伝送される信号光を光増幅する光中継装置および、その光中継装置を用いる光中継伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光中継伝送システムでは、従来から、中継局間、あるいは送信局、中継局、受信局の各局内における光ファイバの環境温度、振動、曲げなどにより損失が変動した場合であっても良好な伝送特性を維持するために、光ファイバの損失のばらつきや変動を吸収し、光ファイバ内における光パワーを所定値に維持するような制御が行われている。【０００３】
また、光中継伝送システムが波長多重伝送システムの場合には、多重化される各波長帯における光パワーを所定値に維持する必要があり、例えば、下記特許文献１には、光ファイバ内の波長多重光のトータルパワーが波長多重数に応じた値となるような制御を行う手法が開示されている。【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている手法では、各波長に重畳される制御信号の振幅精度が光パワーの制御誤差の要因となり、波長多重数が変化した場合に光パワーに過渡的な変動が発生する可能性があるといった問題点があった。【０００６】
また、光増幅器による光パワーの制御は、一般的に増幅器利得の波長特性の変化を伴うため、波長の異なる信号光の間で光パワーの偏差が発生し、全波長を所定のパワーに維持することが困難になるといった問題点もあった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光伝送路である光ファイバの損失が変動したり、波長多重数が変動したりする場合であっても、光ファイバ内の各波長の光パワーに過渡的な変動を生じさせることなく、光パワーを高精度かつ所定レベル内に維持し、良好な伝送特性を確保することができる光中継装置および光中継伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる光中継装置は、波長の異なる複数の光信号が波長多重された波長多重光を中継伝送する光中継装置において、前記波長多重光のトータルパワーを測定するトータルパワー測定部と、前記波長多重光に含まれる光信号の波長多重数を測定する波長多重数測定部と、前記波長多重光のトータルパワーを減衰させる可変減衰器と、前記波長多重数測定部にて測定された波長多重数に基づき、該波長多重数に応じた制御目標値を設定する制御目標値設定部と、前記制御目標値に基づいて前記可変減衰器を制御する制御部と、前記波長多重光のパワーに関わらず一定の利得で光増幅を行う光増幅器と、を備え、前記制御部は、前記波長多重光のトータルパワーの測定結果が前記制御目標値と一致するように前記可変減衰器を帰還制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる光中継装置によれば、波長の異なる複数の光信号が波長多重された波長多重光のトータルパワーの測定結果が、波長多重数に応じて設定されるトータルパワーの制御目標値と一致するように可変減衰器を帰還制御するようにしているので、光伝送路である光ファイバの損失が変動したり、波長多重数が変動したりする場合であっても、光ファイバ内の各波長の光パワーに過渡的な変動を生じさせることなく、光パワーを高精度かつ所定レベル内に維持し、良好な伝送特性を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態２にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態３にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態４にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態５にかかる波長多重数測定部の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態６にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態７にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１１】
１ａ，１ｂ，１ｃ  送信局
２  受信局
３  光伝送路
４  光増幅器
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ  波長多重数測定部
６  波長多重光トータルパワー測定部
７  可変減衰器
８  制御目標値設定部
９  制御部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ  中継局
１１，２６  分波器
１２，２２  合波器
１３  パワー測定部
１４  分岐カプラ
１５  光有無判定・計数部
１６  判定閾値設定部
１７  最大値検出部
１８  判定基準値設定部
１９  伝送遅延部
２０  変調成分抽出部
２１，４２  光送信器
２３，２７  変調部
２４，２８  発振器
２５，４１  光受信器
２９ａ，２９ｂ  光スイッチ
３１，３７  光カプラ
３２，３８  ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）
３６  波長多重光トータルパワー変換部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の好適な実施の形態にかかる光中継装置および光中継伝送システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。同図に示す光中継伝送システムは、送信局１ａ、中継局１０ａおよび受信局２を備え、送信局１ａと中継局１０ａとの間および中継局１０ａと受信局２との間は、例えば光ファイバである光伝送路３を介してそれぞれ接続されている。【００１４】
送信局１ａは、波長の異なる光信号を出力する複数の光送信器（ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３，…）２１と、光送信器２１の各出力光を合波する合波器２２とを備えて構成される。ここで、合波器２２としては、アレイ導波路格子（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ：ＡＷＧ）や、フィルタ型の波長合波器、波長に依存しない光カプラなどを用いることができる。また、これらの合波器を複数組み合わせて合波器２２を実現することもできる。【００１５】
受信局２は、波長の異なる光信号に分波する分波器２６と、分波器２６にて分波された分波光をそれぞれ受信する光受信器（ＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，…）２５とを備えて構成される。ここで、分波器２６としては、ＡＷＧ、フィルタ型の波長分波器の他に、波長に依存しない光カプラと特定の波長のみを通過する光フィルタとを組み合わせたものを使用することができる。また、これらの合波器を複数組み合わせて分波器２６を実現することもできる。【００１６】
中継局１０ａは、光ファイバの伝送損失を補償するための典型的な構成部である光増幅器４を備えている。また、光増幅器４の入力側（上流側）には、波長多重数測定部５ａ、伝送遅延部１９、可変減衰器（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ：ＶＯＡ）７、波長多重光トータルパワー測定部６が具備される他、可変減衰器７の減衰量を制御するための制御目標値設定部８、判定基準値設定部１８および制御部９が具備される。【００１７】
光増幅器４は、光伝送路３の損失や、中継局１０ａ内の各部で発生する損失を補償するための構成部であり、多くの場合、波長多重光を直接的に光増幅可能なエルビウムドープファイバ（Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ：ＥＤＦ）が使用される。【００１８】
波長多重数測定部５ａは、波長の異なる光信号に分波する分波器１１と、分波器１１にて分波された分波光のパワーをそれぞれ測定するパワー測定部１３と、分波器１１の分波光を再度合波する合波器１２と、パワー測定部１３の測定結果に基づいて伝送波長帯における光の有無を判定するとともに、その数を計数（カウント）する光有無判定・計数部１５と、パワー測定部１３の測定結果の中からその最大値を検出する最大値検出部１７と、最大値検出部１７の検出結果に基づいて光有無判定・計数部１５に付与する閾値を設定する判定基準値設定部１８と、を備えて構成される。ここで、分波器１１としては、前述の受信局２における分波器２６と同様に、ＡＷＧやフィルタ型の波長分波器あるいはその他の分波器を用いることができる。また、合波器１２としては、前述の送信局１ａにおける合波器２２と同様に、ＡＷＧ、フィルタ型の波長合波器、波長に依存しない光カプラなどを用いることができる。また、パワー測定部１３は、入力光の一部を分岐し、図示を省略したフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ：ＰＤ）に入力することで、光パワーに比例した電気信号（電流信号）を出力することで実現できる。【００１９】
伝送遅延部１９は、所定長の光ファイバなどを用いて構成され、可変減衰器７に入力される光信号の到達時間を遅延させるための構成部であり、波長多重数を測定してから可変減衰量を制御するまでの間の伝搬時間を長くすることによって、測定に要する時間を実質的に短縮化する効果を与えることができる。例えば、光ファイバの長さを１００ｋｍ、光の伝搬速度を３×１０8（ｍ／ｓ）とすると、波長多重数測定部５ａの出力光が可変減衰器７に到達するまでに約０．３ｍｓの時間を要する。このことは、波長多重数の測定時間が０．３ｍｓ程度だけ短縮されるのと同等の効果を与えるものであり、可変減衰器７を制御する際の時定数を小さく設定することができ、より速い伝送経路の損失変動を吸収することが可能となる。また、伝送遅延部１９として、分散補償ファイバを用いれば、光伝送路の分散を補償するとともに遅延の効果も得ることができる。なお、この伝送遅延部１９は、必須の構成要素ではなく、必要に応じて使用すればよい。【００２０】
可変減衰器７は、波長多重光に適度な減衰を与えることによって、パワー調整行う構成部である。なお、この機能は、コイル電流による磁気光学的効果に基づいて減衰量を変化させるタイプのもの、光ファイバに与える曲げ量によって減衰量を変化させるタイプのもの、機械的に光路をずらすことによって減衰量を変化させるタイプの、あるいは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる小型ミラーの煽り角を調整することにより減衰量を変化させるタイプのものなど、様々なタイプの部品を使用することができる。【００２１】
波長多重光トータルパワー測定部６は、光カプラ３１と、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）３２とを備え、光カプラ３１が分岐した分岐光をＰＤ３２が検出することにより、トータルパワーに比例した電気信号（電流信号）の出力が可能となる。【００２２】
なお、図１に示す構成では、説明の容易性を確保するため、中継局１０ａが１つだけ存在する場合を示しているが、多くの場合は光伝送路３と中継局１０ａが交互に複数接続される構成となる。その場合でも、各部の動作および役割は同様であり、光伝送路３と、光増幅器４を含んだ中継局が接続されて、光中継伝送システムの伝送経路が構成されることになる。【００２３】
つぎに、図１に示した光中継伝送システムの全体の動作について説明する。同図において、波長の異なる複数の光送信器２１の出力光が合波器２２で合波され、波長多重光として送信局１ａから出力される。送信局１ａから出力された波長多重光は、光伝送路３を経由して中継局１０ａに到達する。中継局１０ａに到達した波長多重光は、伝送損失が補償され受信局２に向けて出力される。中継局１０ａから出力された波長多重光は、光伝送路３および複数の中継局を経由して受信局２に到達する。受信局２に到達した波長多重光は、分波器２６で波長の異なる光に分波されるとともに光受信器２５に導かれ、所望の受信信号が得られる。【００２４】
つづいて、中継局１０ａにおける動作について説明する。中継局１０ａの波長多重数測定部５ａでは、分波器１１にて、波長多重光が分波される。この分波光は、それぞれがパワー測定部１３に入力されて、各波長における光パワー（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…）が個別に測定される。パワー測定部１３を通過した光は、合波器１２で合波されて、再度波長多重光として波長多重数測定部５ａから出力される。ここで、パワー測定部１３では、合波器１２に向かう出力光の一部の分岐光が、例えばＰＤ等に入力され、光パワーに比例した電気信号が得られることは前述のとおりである。判定閾値設定部１６では、光の有無を判定する判定閾値Ｐｔｈが予め設定されている。【００２５】
光有無判定・計数部１５では、判定閾値Ｐｔｈに対する光パワーの測定結果（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…）の大小関係に基づいて、各波長帯における光の有無が判定される。例えば、波長多重光の波長間隔が、等間隔に割当てられる光伝送システムの場合、伝送された波長多重光は分波器１１にて等間隔の波長に分波される。一方、運用中には、割当てられているすべての波長の光が伝送されているとは限らず、その一部の波長が任意に使用される。そこで、この実施の形態の光有無判定・計数部１５では、各波長の有無を判定し、有と判定した波長の数を計数することで、波長多重数ｎを算出するようにしている。なお、波長多重される光の波長が等周波数間隔の場合や、規則性のない不等間隔であっても、それに応じた分波器１１を使用することを除いて同様な処理を行えばよい。【００２６】
また、判定閾値設定部１６から光有無判定・計数部１５に出力される判定閾値Ｐｔｈは、固定の値を設定しておく場合や、可変とする場合が考えられ、判定閾値Ｐｔｈの値はシステムの条件に応じて適宜選択される。例えば、パワー測定部１３で測定した光パワー（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…）に対して、最大値検出部１７にて、最大値Ｐｍａｘ（＝ｍａｘ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…））が算出される。これに対して、あらかじめ設定された割合Ａ（Ａは１以上の正の実数）だけ低減されたパワー値（Ｐｍａｘ／Ａ）を光の有無を判定するための判定閾値Ｐｔｈとすることができる。これらの処理によって、波長多重光の光パワーに応じた光の有無を判定することができるため、光パワーが全体的に低い場合であっても、光の有無を正確に判定することができる。また、計数された波長多重数ｎは、制御目標値設定部８に伝達される。【００２７】
なお、上述の光有無判定・計数部１５、判定閾値設定部１６および最大値検出部１７が行う処理は、ハードウェア的に実現することも可能であるが、マイコン等の制御部を有していれば、これらの機能は、ソフトウェア的に実現することも可能となる。【００２８】
光有無判定・計数部１５の出力は、伝送遅延部１９を介しては、可変減衰器７に入力される。可変減衰器７は、制御部９から出力される制御信号（Ｐｔ−Ｐ）に基づき、入力された波長多重光に適度な減衰量を付与する。波長多重光トータルパワー測定部６では、波長多重光のトータルパワーが測定され、測定された電気信号（電流信号）は制御部９に入力される。光増幅器４では、波長多重光を光増幅して下流の中継局あるいは受信局に出力する。【００２９】
つぎに波長多重光のパワー制御について説明する。なお、このパワー制御は、波長多重光トータルパワー測定部６で測定される光パワーＰが一定となるように、制御部９が行う可変減衰器７の減衰量制御を指していう。なお、制御部９に付与される制御目標値Ｐｔは、判定基準値設定部１８が保持している基準値Ｐ０と波長多重数測定部５ａ（光有無判定・計数部１５）の測定結果ｎとを用いて、制御目標値設定部８にてＰｔ＝Ｐ０×ｎと設定される。この制御目標値Ｐｔに対して、波長多重光トータルパワー測定部６→制御部９→可変減衰器７→波長多重光トータルパワー測定部６の制御ループ（帰還ループ）によって、偏差Ｐｔ−Ｐがゼロに近づくように可変減衰器７の減衰量が調整される。なお、波長多重数に応じて、その波長多重数に比例する目標値を設定するようにすれば、１波長あたりの光パワーを一定に維持することが可能となる。また、波長多重数が変化しない通常時には、一定の制御目標値Ｐｔに対して光パワーの測定結果Ｐが一定となるように制御が施されるので、伝送経路の損失変動が吸収され、光伝送路３における波長多重光のパワーが一定に保持される。【００３０】
ここで、例えば上記特許文献１に開示されているような、各波長の信号光に重畳された制御信号を検出して、そのトータルパワーを得るような制御手法を用いた場合には、重畳された制御信号の変調度がトータルパワーの測定精度に影響を与えることとなるので、この実施の形態に示すような波長多重光トータルパワー測定部６を用いてトータルパワーを直接的に計測する手法と比較し、精度の点で不利となる。【００３１】
また、各波長のパワーと波長多重数から平均値を算出し、その平均値が一定となるような制御を行う手法（例えば特開平９−１６２４７６号公報など）も考えられるが、除算を伴わない本実施の形態にかかる手法の方が簡便性の観点で優位である。【００３２】
なお、多重されたすべての波長における光パワーを所定の範囲内に維持するためには、増幅利得の波長依存性は極力小さいことが好ましい。このことは、例えば、下記文献の該当箇所に記載されている。
“Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ：  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”  （Ｅ．Ｄｅｓｕｒｖｉｒｅ，ＩＳＢＮ０−４７１−５８９７７−２，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  Ｉｎｃ．，１９９４），Ｐ４８２，Ｌ２２〜２３【００３３】
一方、この実施の形態の中継局１０ａでも、光増幅器４は、利得を一定に維持すること（以下「利得一定維持制御」という）が適している。この観点から、本発明では、光増幅器４にはパワーを調整、制御する機能を具備させることなく、パワーの制御はもっぱら可変減衰器７で行うようにしている。光増幅器４によって光パワーを調整する場合は、入力光パワーの瞬時変化に対して、ＥＤＦなどの増幅媒体が固有に持つ時定数の影響で、利得の変化が追随しない。その結果、出力光パワーにオーバシュートが発生して、過渡的な光パワー変動が生ずる。このような光パワー変動を回避するためにも、光増幅器４に対する利得一定維持制御が有効である。このような理由により、本発明では、光パワーの制御に光増幅器４を用いることなく、可変減衰器７を用いるようにしている。なお、上述の特許文献１では、各波長に重畳される制御信号の振幅の精度が光パワーの制御誤差の要因となるので、光パワーをより正確に測定するためには、測定時間を増加させる必要があるが、この実施の形態の手法では、光トータルパワーを直接的に測定するようにしているので、短時間で精度のよい測定を行うことができる。【００３４】
さらに、本発明の特徴の一つである、波長多重数が変化する場合の制御動作について説明する。波長多重数が変化した場合には、波長多重数測定部５ａにて、その変化が測定され、制御目標値設定部８が直ちに制御目標値Ｐｔを変更して可変減衰器７に対する減衰量の制御が継続される。この際、波長多重光トータルパワー測定部６→制御部９→可変減衰器７→波長多重光トータルパワー測定部６による減衰量の制御ループにかかる時定数（以下「可変減衰量制御時定数」という）Ｔｃは、波長多重数の測定に要する時間（以下「波長多重数測定時間」という）Ｔｎに比べて長く設定されていることが本発明の特徴の一つである。これによって、波長多重数ｎの変化に対応して制御目標値Ｐｔを変更するまでの間に、可変減衰器７の減衰量を無用に変化させることがない。また、やがて、制御目標値Ｐｔが変更されることによって、１波長あたりの光パワーが過渡的に大きく変動することがなく、波長多重数の変化を吸収した制御が行われることとなる。【００３５】
ここで、例えば、波長多重数の変化時に１波長あたりの光パワーが変動することを回避するため、波長多重数の変化を監視するとともに、監視している波長数が変化する場合に、その変化を予め監視系統を通じて通知しておき、可変減衰器の減衰量の制御を一時的に停止するような制御手法（例えば特許第３３０６７１２号）では、中継局の構成は簡素化できるものの、波長多重数に関する情報を通知してから、波長多重数の変化に伴う処理が完了するまでの間、可変減衰器の制御を例外的に停止する必要があり、その間の伝送経路の損失変動には対応することができないといった課題が生ずる。また、送信器の一部故障による一部波長の脱落や、光ファイバの脱落など、システム全体が把握しない突発的な波長多重数の変化に対しては、可変減衰器の制御目標値の変更が間に合わず、１波長あたりの光パワーを一定に維持することができないといった課題も生ずる。【００３６】
これに対して、この実施の形態では、中継局１０ａにて、比較的短時間の波長多重数測定時間Ｔｎの時間内に波長多重数が測定され、波長多重数が変化した場合には可変減衰器７を制御する制御目標値Ｐｔに直ちに変更される。また、可変減衰器７を制御するための可変減衰量制御時定数Ｔｃが光トータルパワーの測定に要する波長多重数測定時間Ｔｎよりも大きく設定されているので、可変減衰器７の減衰量を無用に瞬時変化させることなく、突発的な波長多重数の変化に対しても、１波長あたりの光パワーを一定に維持することができる。なお、波長多重数測定時間Ｔｎよりも短時間の損失変動は吸収することはできないが、当該時間よりも遅い損失変動であれば、波長多重数が変化する直前、直後にも例外なく、波長多重数の変化に対応することができる。また、前述の伝送遅延部１９を使用する場合には、伝送遅延部１９の遅延時間分だけ可変減衰量制御時定数Ｔｃを等価的に短縮することとなるので、光パワー一定制御の速度性能を向上することができる。【００３７】
また、可変減衰量制御時定数Ｔｃを波長多重数測定時間Ｔｎよりも大きく、かつ、波長多重数測定時間Ｔｎに対して限りなく近傍の値に設定する場合には、波長多重数の変化時の過渡的なパワー変動の影響が多少なりとも現れてしまうことも考えられるが、波長多重数の変化を検出次第、制御の時定数を通常のＴｃよりも一時的に大きな値に変更し、あるいは前述の伝送遅延部１９を用いることで、この種のパワー変動を低減することが可能である。【００３８】
以上のように、この実施の形態にかかる中継局１０ａでは、波長多重光のトータルパワーを直接的に測定し、この測定結果に基づいて可変減衰器を制御するようにしているので、光パワーの一定制御を高精度に行うことができる。その際、波長多重数に応じてトータルパワーの制御目標値が設定されるので、波長多重数に関わらず、１波長あたりの光パワーを所定のレベルに維持することができる。【００３９】
また、この実施の形態にかかる中継局１０ａでは、例えば、一部の波長光が到達せず、あるいは新たな波長光が到達して波長多重数が突発的に変動した場合にも、波長多重数が短時間内に測定された上で、トータルパワーの制御目標値が変更されるとともに、波長多重数測定時間が可変減衰量制御時定数よりも小さな値に設定されているので、各波長帯における光パワーの過渡的な変動が防止される。さらに、このような構成により、波長多重数の変化の直前や直後にも、可変減衰器によるトータルパワー一定制御が有効に作用するので、伝送経路の損失変動も吸収されて所定の光パワーを維持することが可能となる。【００４０】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。同図に示す光中継伝送システムは、各波長帯における光パワーを測定した後に合波処理を行う図１に示した波長多重数測定部５ａの構成に代えて、分波処理後の合波処理を行うことなく各波長帯における光パワーの測定が可能となる波長多重数測定部５ｂを備えるように構成している。なお、送信局および受信局にかかる各構成部ならびに波長多重数測定部における光パワーを測定するための構成部を除く他の構成部については、図１に示した実施の形態１と同一または同等であり、それらの各構成部には同一符号を付して示し、その説明を省略する。また、以下の説明では、実施の形態１と異なる機能および動作を中心に説明する。【００４１】
図２に示した波長多重数測定部５ｂでは、波長多重光の一部パワーを分岐する分岐カプラ１４を介して分波器１１に導くようにしている。この分岐カプラ１４は、分岐比が１５ｄＢあるいは２０ｄＢといった光カプラを使用することとすれば、波長多重数測定部５ｂから出力されて伝送遅延部１９に至る出力光に対する損失を小さく抑えることができるとともに、分岐カプラ１４の出力光を伝送遅延部１９に接続することができ、図１に示した実施の形態１にかかる波長多重数測定部５ａのように合波器１２を設ける必要がない。【００４２】
なお、分波器１１は、図１の分波器１１と同様のものが使用可能であり、パワー測定部１３も、図１と同一のものを使用することができる。また、光有無判定・計数部１５、判定閾値設定部１６、最大値検出部１７の機能についても、図１と同様である。また、波長多重数測定部の全体の機能として見ると、波長多重数測定部５ｂは、波長多重光を分波、合波して通過させることがなく、低損失で波長多重光を通過させるとともに、分岐カプラ１４の分岐出力を利用して波長多重数を計数する点において波長多重数測定部５ａとが異なるが、波長多重数ｎを測定する機能としては基本的に同一である。【００４３】
このように、この実施の形態にかかる中継局１０ｂでは、図１の場合と同様に、波長多重光のトータルパワーを直接的に測定し、この測定結果に基づいて可変減衰器を制御するようにしているので、光パワーの一定制御を高精度に行うことができる。その際、波長多重数に応じてトータルパワーの制御目標値が設定されるので、波長多重数に関わらず、１波長あたりの光パワーを所定のレベルに維持することができる。【００４４】
また、この実施の形態にかかる中継局１０ｂでは、例えば、一部の波長光が到達せず、あるいは新たな波長光が到達して波長多重数が突発的に変動した場合にも、波長多重数が短時間内に測定された上で、トータルパワーの制御目標値が変更されるとともに、波長多重数測定時間が可変減衰量制御時定数よりも小さな値に設定されているので、各波長帯における光パワーの過渡的な変動が防止される。さらに、このような構成により、波長多重数の変化の直前や直後にも、可変減衰器によるトータルパワー一定制御が有効に作用するので、伝送経路の損失変動も吸収されて所定の光パワーを維持することが可能となる。【００４５】
また、この実施の形態にかかる中継局１０ｂでは、図１に示した実施の形態１にかかる波長多重数測定部５ａのように合波器１２を設ける必要がないので、中継局１０ｂの構成を簡易化できるという効果が得られる。【００４６】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。同図において、光伝送路３および受信局２の構成は実施の形態１，２と同様であり、その説明を省略する。一方、同図における送信局１ｂでは、光送信器２１の出力光を発振器２４が生成する周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）で変調する変調部２３が具備される。この構成により、各波長帯における光強度は、それぞれ異なる周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）で変調される。なお、その変調度は、主信号の伝送特性に影響を与えない程度に小さい必要があり、例えば５％程度に設定される。また、変調を施された変調光は、合波器２２で合波された後に、送信局１ｂからの出力光となり、光伝送路３に送出される。【００４７】
つぎに、中継局１０ｃの構成、機能等について説明する。図３の中継局１０ｃにおいて、伝送遅延部１９、可変減衰器７、波長多重光トータルパワー測定部６、光増幅器４、制御部９、制御目標値設定部８および判定基準値設定部１８にかかる構成、機能等については図２と同一または同等であり、その説明を省略する。また、波長多重数測定部５ｃにおいて、波長多重光トータルパワー変換部３６は、波長多重光のトータルパワーを電気信号（電流信号）に変換する変換部であり、波長多重光トータルパワー測定部６と同様の機能で実現される。波長多重光トータルパワー変換部３６から出力される電気信号には、変調部２３による変調成分が含まれており、変調成分抽出部２０にてその変調成分が抽出される。なお、周波数による強度変調成分を抽出するための構成としては、例えば、波長多重光を複数に分岐した後に、周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）の帯域通過フィルタを通過する光強度を測定することで、光パワーＰ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…）に対応した電気信号パワーＰｅ（Ｐｅ１、Ｐｅ２、Ｐｅ３、…）を得るようにしてもよい。あるいは、通過周波数の可変な帯域通過フィルタによって、周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）を含む周波数帯域を掃引しながら、通過強度を測定するようにしてもよい。【００４８】
このようにして得られた電気信号パワーＰｅ（Ｐｅ１、Ｐｅ２、Ｐｅ３、…）の強度は、予め設定された固定の判定閾値Ｐｔｈと比較することで、各波長帯における光の有無を判定することができる。また、変調成分抽出部２０で測定した電気信号パワーＰｅ（Ｐｅ１、Ｐｅ２、Ｐｅ３、…）に対して、最大値検出部１７にて最大値Ｐｍａｘ（＝ｍａｘ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…））を算出し、予め設定された割合Ａ（Ａは１以上の正の実数）だけ低減されたパワー値（Ｐｍａｘ／Ａ）を光の有無を判定するための判定閾値Ｐｔｈとすることができる。これらの処理によって、図１、図２の場合と同様に、波長多重光の光パワーに応じた光の有無を判定することができるため、光パワーが全体的に低い場合であっても、光の有無を正確に判定することができる。また、計数された波長多重数ｎは、制御目標値設定部８に伝達される。なお、図１、図２と同様に、光有無判定・計数部１５、判定閾値設定部１６および最大値検出部１７が行う処理は、ハードウェア的に実現することも、ソフトウェア的に実現することも可能となる【００４９】
つぎに、光増幅器４の利得制御のための時定数ＴAGCと、変調周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）の逆数１／ｆと、波長多重数測定部５ｃによる波長多重数測定時間Ｔｎと、可変減衰器７の減衰量を制御するための可変減衰量制御時定数Ｔｃとの間の大小関係について説明する。【００５０】
まず、変調周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）での周期を意味する逆数１／ｆは、光増幅器４の利得の制御の時定数ＴAGCよりも大きく設定される。この設定により、周波数ｆ（＝ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）の変調成分が光増幅器４を通過することができ、光伝送路３に中継局１０ｃが複数接続されている場合に、２つ目以降の中継局１０ｃに当該変調成分を到達させることができる。もし、変調周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）の逆数１／ｆが、光増幅器４の利得制御のための時定数ＴAGCよりも小さければ、各変調周波数において光増幅器４に対する利得制御が追随せず、一定な利得を維持することができない。したがって、このような場合には、変調成分の振幅が減衰し、十分な変調成分の振幅を２つ目以降の中継局１０ｃに到達させることが不可能となる。【００５１】
また、波長多重数測定部５ｃによる波長多重数測定時間Ｔｎは、変調周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）の逆数１／ｆよりも大きくなる。このような関係となるのは、変調成分の検出によって各波長帯における光の有無を判定するためには、原理的に変調成分の周期１／ｆより長い時間を要するからである。【００５２】
さらに、可変減衰器７の減衰量を制御するための可変減衰量制御時定数Ｔｃは、波長多重数測定部５ｃによる波長多重数測定時間Ｔｎより大きく設定される。この設定により、波長多重光トータルパワー測定部６→制御部９→可変減衰器７→波長多重光トータルパワー測定部６による可変減衰量制御ループの時間が波長多重数を測定に要する時間よりも遅くなり、各波長の光パワーの過渡的な変動が防止されることは、図１、図２の場合と同様である。【００５３】
このようにして、光増幅器４の利得制御のための時定数ＴAGCと、変調周波数ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、…）の逆数１／ｆと、波長多重数測定部５ｃによる波長多重数測定時間Ｔｎと、可変減衰器７の減衰量を制御するための可変減衰量制御時定数Ｔｃとの間には、ＴAGC＜１／ｆ＜Ｔｎ＜ＴＣという大小関係が存在する。【００５４】
以上のように、この実施の形態にかかる波長多重数測定部５ｃにより、図３に示した中継局１０ｃは、図１の中継局１０ａ、図２の中継局１０ｂと同様に、波長多重光のトータルパワーを直接的に測定し、この測定結果に基づいて可変減衰器を制御するようにしているので、光パワーの一定制御を高精度に行うことができる。その際、波長多重数に応じてトータルパワーの制御目標値が設定されるので、波長多重数に関わらず、１波長あたりの光パワーを所定のレベルに維持することができる。【００５５】
また、この実施の形態にかかる中継局１０ｃでは、一部の波長光が到達せず、あるいは新たに別の波長の光が到達して波長多重数が突発的に変動した場合にも、波長多重数が短時間内に測定された上で、トータルパワーの制御目標値が変更されるとともに、波長多重数測定時間が可変減衰量制御時定数よりも小さな値に設定されているので、各波長帯における光パワーの過渡的な変動が防止される。さらに、このような構成により、波長多重数の変化の直前や直後にも、可変減衰器によるトータルパワー一定制御が有効に作用するので、伝送経路の損失変動も吸収されて所定の光パワーを維持することが可能となる。【００５６】
なお、この実施の形態では、各波長帯における光強度を変調する場合を一例として示しているが、強度変調に限定されるものではなく、周波数変調、位相変調などの他の変調手段を用いてもよく、いずれの場合においても強度変調と同様の効果が得られる。【００５７】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。同図において、同図に示す光中継伝送システムは、可変減衰器７の上流側（波長多重光信号の伝送方向に対する）において波長多重数を測定する図３に示した波長多重数測定部５ｃに代えて、可変減衰器７の下流側において波長多重数を測定する波長多重数測定部５ｄを備えるように構成している。ここで、図３における波長多重光トータルパワー測定部６および波長多重光トータルパワー変換部３６の機能は、実施の形態４の構成では共通化することができるため、図４に示すように、波長多重光トータルパワー変換部３６の出力を制御部９および変調成分抽出部２０の各構成部に伝達するような構成としている。なお、送信局および受信局にかかる構成および可変制御部を制御するための構成については、図３に示した実施の形態３と同一または同等であり、それらの各構成部には同一符号を付して示し、その説明を省略する。【００５８】
上述のように、図４の中継局１０ｄでは、波長多重光トータルパワー変換部３６の出力が制御部９に伝達されて可変減衰器７が制御されるとともに、変調成分抽出部２０においても、波長多重光トータルパワー変換部３６の出力に基づいて波長多重数の測定を行うように動作し、その他の動作については、図３の中継局１０ｃと同様である。【００５９】
したがって、この実施の形態にかかる中継局１０ｄは、図３の中継局１０ｃと同様に、波長多重光のトータルパワーを直接的に測定し、この測定結果に基づいて可変減衰器を制御するようにしているので、光パワーの一定制御を高精度に行うことができる。その際、波長多重数に応じてトータルパワーの制御目標値が設定されるので、波長多重数に関わらず、１波長あたりの光パワーを所定のレベルに維持することができる。【００６０】
また、この実施の形態にかかる中継局１０ｄでは、一部の波長光が到達せず、あるいは新たに別の波長の光が到達して波長多重数が突発的に変動した場合にも、波長多重数が短時間内に測定された上で、トータルパワーの制御目標値が変更されるとともに、波長多重数測定時間が可変減衰量制御時定数よりも小さな値に設定されているので、各波長帯における光パワーの過渡的な変動が防止される。さらに、このような構成により、波長多重数の変化の直前や直後にも、可変減衰器によるトータルパワー一定制御が有効に作用するので、伝送経路の損失変動も吸収されて所定の光パワーを維持することが可能となる。【００６１】
また、この実施の形態にかかる中継局１０ｄでは、図３に示した中継局１０ｃにおける波長多重光トータルパワー測定部６および波長多重光トータルパワー変換部３６の両者の機能を波長多重測定部５ｃの波長多重光トータルパワー変換部３６のみで実現することができるので、中継局１０ｄの構成を簡易化できるという効果が得られる。【００６２】
なお、この実施の形態では、各波長帯における光強度を変調する場合を一例として示しているが、強度変調に限定されるものではなく、周波数変調、位相変調などの他の変調手段を用いてもよく、いずれの場合においても強度変調と同様の効果が得られる。【００６３】
実施の形態５．
図５は、本発明の実施の形態５にかかる波長多重数測定部の構成を示す図である。図１および図２では、送信局と受信局とが光中継伝送システムの両端のみに存在する構成を示しているが、パワー測定部１３の直前または直後において、一部の波長のみを抜き出すために、中継局内で光受信器へ入力したり、異なる伝送経路へ導いたり、あるいは光送信器の光をパワー測定部１３の直後で追加するようなＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）構成の伝送システムにおいても本発明は有効となる。その一例として、図１に示した構成において、中継局１０ａにおける波長多重数測定部５ａの変形例を示したのが図５である。【００６４】
図５では、パワー測定部１３と合波器１２の間に光スイッチ２９ａ，２９ｂを配置している。光スイッチ２９ａは、出力経路を選択するために用いられ、直進させて合波器１２へ至る経路に出力するのか、分岐させて光受信器４１に出力するのかを切り替えることができる。一方、光スイッチ２９ｂは、入力経路を選択するために用いられ、光スイッチ２９ａからの光を入力するのか、光送信器４２からの光を入力するのかを切り替えることができる。【００６５】
なお、図５に示す例では、光スイッチ２９ａ，２９ｂに光受信器４１、光送信器４２を接続しているが、光受信器４１の代わりに、他の伝送経路へ至る光ファイバを接続したり、光送信器４２の代わりに、他の伝送経路からの光ファイバを接続したりすることもできる。【００６６】
また、光スイッチ２９ａ，２９ｂのいずれか一方のみの構成を取ることも可能であり、個々の伝送システムに応じて適切な構成が選択される。【００６７】
また、光スイッチ２９ａ，２９ｂは、分波器１１とパワー測定部１３の間に配置されていてもよく、伝送システムに応じて適切な構成が選択される。【００６８】
以上のように、この実施の形態にかかる波長多重数測定部５ｅを図１に示した中継局１０ａ等に具備させることにより、波長多重光のトータルパワーを直接的に測定し、この測定結果に基づいて可変減衰器を制御するようにしているので、光パワーの一定制御を高い精度で制御を行うことができる。その際、波長多重数に応じてトータルパワーの制御目標値が設定されるので、波長多重数に関わらず、１波長あたりの光パワーを所定のレベルに維持することができる。【００６９】
また、この実施の形態では、一部の波長光が到達せず、あるいは新たに別の波長の光が到達して波長多重数が突発的に変動した場合にも、波長多重数が短時間内に測定された上で、トータルパワーの制御目標値が変更されるとともに、波長多重数測定時間が可変減衰量制御時定数よりも小さな値に設定されているので、各波長帯における光パワーの過渡的な変動が防止される。さらに、このような構成により、波長多重数の変化の直前や直後にも、可変減衰器によるトータルパワー一定制御が有効に作用するので、伝送経路の損失変動も吸収されて所定の光パワーを維持することが可能となる。【００７０】
実施の形態６．
図６は、本発明の実施の形態６にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。同図において、送信局１ｂ、光伝送路３および受信局２の構成は、図３と同一または同等である。一方、中継局１０ａの構成は、図１と同一または同等であるが、波長多重数の変化を検出した場合には、直ちに波長多重光のパワーを周波数ｆ０で強度変調する機能を有する変調部２７が中継局１０ａの出力側（下流側）に付加されている。他方、中継局１０ｅは、図３の中継局１０ｃと同様の構成および機能に加えて、変調部２７で付加された変調成分ｆ０を検出する機能を具備する。ここで、中継局１０ｅにて変調成分ｆ０が検出された場合には、可変減衰器７を制御するための時定数（可変減衰量制御時定数Ｔｃ）が一時的に通常よりも大きな値に変更され、光パワーの変動が最小限に抑制される。この動作により、中継局１０ｅの波長多重数測定部５ｄの測定時間が長い場合でも、測定時間が短い中継局１０ａからの変調成分を検出することで、光パワーの変動を効果的に抑制することができる。【００７１】
なお、図６の構成では、変調部２７を中継局１０ａの外部に備える構成としているが、中継局１０ａの内部に備える構成としてもよい。【００７２】
以上のように、この実施の形態にかかる光中継伝送システムでは、波長多重光のトータルパワーを直接的に測定し、この測定結果に基づいて可変減衰器を制御するようにしているので、光パワーの一定制御を高精度に行うことができる。その際、波長多重数に応じてトータルパワーの制御目標値が設定されるので、波長多重数に関わらず、１波長あたりの光パワーを所定のレベルに維持することができる。【００７３】
また、この実施の形態にかかる光中継伝送システムでは、例えば、一部の波長光が到達せず、あるいは新たな波長光が到達して波長多重数が突発的に変動した場合にも、波長多重数が短時間内に測定された上で、トータルパワーの制御目標値が変更されるとともに、波長多重数測定時間が可変減衰量制御時定数よりも小さな値に設定されているので、各波長帯における光パワーの過渡的な変動が防止される。さらに、このような構成により、波長多重数の変化の直前や直後にも、可変減衰器によるトータルパワー一定制御が有効に作用するので、伝送経路の損失変動も吸収されて所定の光パワーを維持することが可能となる。【００７４】
また、この実施の形態にかかる光中継伝送システムでは、中継局１０ｅにて変調成分ｆ０が検出された場合には、可変減衰器７を制御するための時定数（可変減衰量制御時定数Ｔｃ）が一時的に通常よりも大きな値に変更され、光パワーの変動が最小限に抑制されるように動作するので、中継局１０ｅの波長多重数測定部５ｄにおける測定時間が長い場合であっても、測定時間が短い中継局１０ａからの変調成分を検出することで、光パワーの変動を効果的に抑制することができる。【００７５】
なお、この実施の形態では、波長多重光の光強度を変調する場合を一例として示しているが、強度変調に限定されるものではなく、周波数変調、位相変調などの他の変調手段を用いてもよく、いずれの場合においても強度変調と同様の効果が得られる。【００７６】
実施の形態７．
図７は、本発明の実施の形態７にかかる光中継伝送システムの構成を示す図である。同図において、送信局１ｃは、図３の送信局１ｂに、パワー測定部１３、光有無判定・計数部１５、発振器２８、変調部２７の各構成部を付加したものである。なお、パワー測定部１３、光有無判定・計数部１５の各機能は、図１の波長多重数測定部５ａに具備されているものと同一または同等である。また、中継局１０ｅは、図６の場合と同様に、変調成分ｆ０を検出する機能を備えている。【００７７】
図７において、変調部２７では、発振器２８が生成する周波数ｆ０で波長多重光に強度変調が施される。また、中継局１０ｅにて変調成分ｆ０が検出された場合には、可変減衰器７を制御するための時定数（可変減衰量制御時定数Ｔｃ）が一時的に通常よりも大きな値に変更され、光パワーの変動が最小限に抑制される。この動作により、中継局１０ｅの波長多重数測定部５ｄの測定時間が長い場合でも、送信局１ｃで付加された変調成分を検出することで、光パワーの変動を効果的に抑制することができる。【００７８】
以上のように、この実施の形態にかかる光中継伝送システムでは、波長多重光のトータルパワーを直接的に測定し、この測定結果に基づいて可変減衰器を制御するようにしているので、光パワーの一定制御を高精度に行うことができる。その際、波長多重数に応じてトータルパワーの制御目標値が設定されるので、波長多重数に関わらず、１波長あたりの光パワーを所定のレベルに維持することができる。【００７９】
また、この実施の形態にかかる光中継伝送システムでは、例えば、一部の波長光が到達せず、あるいは新たな波長光が到達して波長多重数が突発的に変動した場合にも、波長多重数が短時間内に測定された上で、トータルパワーの制御目標値が変更されるとともに、波長多重数測定時間が可変減衰量制御時定数よりも小さな値に設定されているので、各波長帯における光パワーの過渡的な変動が防止される。さらに、このような構成により、波長多重数の変化の直前や直後にも、可変減衰器によるトータルパワー一定制御が有効に作用するので、伝送経路の損失変動も吸収されて所定の光パワーを維持することが可能となる。【００８０】
また、この実施の形態にかかる光中継伝送システムでは、変調部２７では、発振器２８が生成する周波数ｆ０で波長多重光に強度変調が施され、中継局１０ｅにて変調成分ｆ０が検出された場合には、可変減衰器７を制御するための時定数（可変減衰量制御時定数Ｔｃ）が一時的に通常よりも大きな値に変更され、光パワーの変動が最小限に抑制されるように動作するので、中継局１０ｅの波長多重数測定部５ｄの測定時間が長い場合であっても、送信局１ｃで付加された変調成分を検出することで、光パワーの変動を効果的に抑制することができる。【００８１】
なお、この実施の形態では、波長多重光の光強度を変調する場合を一例として示しているが、強度変調に限定されるものではなく、周波数変調、位相変調などの他の変調手段を用いてもよく、いずれの場合においても強度変調と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明は、光ファイバ等により伝送される信号光を光増幅する光中継装置および、その光中継装置を用いる光中継伝送システムとして有用である。
【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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