(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重信号光を増幅する増幅手段と、この増幅出力を個々の波長信号光に分離する分離手段と、この分離後の各信号光を受信処理する信号光受信手段とを含む波長多重信号光受信装置であって、
前記分離後の各信号光を分岐してこれら分岐信号光の各レベルの平均値を算出してこの平均値が一定になるよう前記増幅手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする波長多重信号光受信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記分岐信号光の各信号光レベルに応じた電気信号に基づいて前記平均値を算出する手段と、前記平均値が一定になるよう前記増幅手段の利得制御をなす手段とを有することを特徴とする請求項１記載の波長多重信号光受信装置。
【請求項３】
波長多重信号光を増幅する増幅手段と、この増幅出力を個々の波長信号光に分離する分離手段と、この分離後の各信号光を受信処理する信号光受信手段とを含む波長多重信号光受信装置における光増幅方法であって、
前記分離後の各信号光を分岐してこれら分岐信号光の各レベルの平均値を算出してこの平均値が一定になるよう前記増幅手段を制御する制御ステップを含むことを特徴とする光増幅方法。
【請求項４】
前記制御ステップは、前記分岐信号光の各信号光レベルに応じた電気信号に基づいて前記平均値を算出するステップと、前記平均値が一定になるよう前記増幅手段の利得制御をなすステップとを有することを特徴とする請求項３記載の光増幅方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長多重信号光受信装置及びその光増幅方法に関し、特に波長多重光信号を受信してこれを増幅する光増幅装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の光増幅器を多段接続して、光波長多重信号を伝送するようにした光通信ネットワークシステムにおいて、光増幅器からの出力レベルを安定に保つことが、信号光の品質を高く維持するために重要である。特に、要求される信号容量に応じて波長多重数を変更するシステムでは、波長多重数が変化しても、一波長あたりの信号光レベルを変化させないようにする制御が必須である。
【０００３】
従来、一波長あたりの信号光レベルを一定に維持するための光増幅器の出力制御としては、波長多重数（Ｎ）と一波長あたりの信号光レベル（Ｓｐ）とを、単純に掛け合わせたレベル（Ｎ・Ｓｐ）に制御する方法が一般的である。
【０００４】
図４は、この様な光増幅器の出力制御を採用した従来例を示す図であり、波長多重信号光受信装置１の光増幅部１１は波長多重信号光入力部からの信号光を増幅して、光波長分離部１２へ供給するものである。この光波長分離部１２により分離された各波長信号光は、対応する信号光受信部１３〜１５へそれぞれ入力され、受信処理される。一方、光増幅部１１の出力は分岐されて演算部２１へ入力されて演算処理され、出力制御部２２を介して光増幅部１１の増幅制御がなされるようになっている。
【０００５】
なお、この様な構成の光受信装置の例は、特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、光増幅器の出力を光波長分離部で分離した後、各波長信号光を可変減衰器を用いてそれぞれにレベル制御する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２２５１１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２１６７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４に示した波長多重信号光受信装置１では、波長多重数（Ｎ）と一波長あたりの信号光レベル（Ｓｐ）とを、単純に掛け合わせたレベル（Ｎ・Ｓｐ）に制御するものであるから、次のような問題がある。波長多重数が少なく、光増幅器が多段接続された状態においては、累積する雑音光、すなわち自然放出光（ＡＳＥ光）のレベルが大きくなり、信号光レベルが相対的に小さくなってしまうことにより、波長分離後の信号光レベルが低下してしまい、よって受信器の入力レンジを広く確保することが必要になるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示のように、多重信号光を分離した後に、個々の信号光毎にレベル制御を行う構成では、多重数が多ければ、それだけ可変減衰器も増大し、また全ての信号光のレベルを均一に制御することも困難になってくるという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、光増幅器を多段接続した場合に生ずるＡＳＥ光の累積によって、受信端で光波長多重信号の各信号光レベルが相対的に小さくなることを防止して、ＡＳＥ光によらず一波長あたりの信号光レベルを一定に制御することが可能な波長多重信号光受信装置及びその光増幅方法を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、波長多重数によらず一波長あたりの信号光レベルを一定に制御して高品質でかつ安定的に信号を供給することが可能な波長多重信号光受信装置及びその光増幅方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による波長多重信号光受信装置は、
波長多重信号光を増幅する増幅手段と、この増幅出力を個々の波長信号光に分離する分離手段と、この分離後の各信号光を受信処理する信号光受信手段とを含む波長多重信号光受信装置であって、
前記分離後の各信号光を分岐してこれら分岐信号光のレベルの平均値を算出してこの平均値が一定になるよう前記増幅手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明による増幅方法は、
波長多重信号光を増幅する増幅手段と、この増幅出力を個々の波長信号光に分離する分離手段と、この分離後の各信号光を受信処理する信号光受信手段とを含む波長多重信号光受信装置における光増幅方法であって、
前記分離後の各信号光を分岐してこれら分岐信号光のレベルの平均値を算出してこの平均値が一定になるよう前記増幅手段を制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光増幅装置において、波長多重数によらず一波長あたりの信号光レベルを一定に制御することができるという効果がある。また、ＡＳＥ光レベルによらず一波長あたりの信号光レベルを一定に制御することができるという効果もあり、更に、信号光レベルを一定に維持することにより、高品質でかつ安定的に信号を供給できるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１を参照すると、本発明の実施の形態による光増幅装置を含む波長多重信号光受信装置１の機能ブロック図であり、図４と同等部分は同一符号により示している。図１において、図示せぬ光伝送路から入力された波長多重信号光は、光増幅部１１において増幅され、この増幅出力は光波長分離部１２によって個別の信号光に分離される。分離された各信号光の一部は、図示せぬ光分岐器によって分岐されて光／電気変換部１６〜１８へそれぞれ入力され、残りは信号光受信部１３〜１５へそれぞれ入力される。信号光受信部１３〜１５においては、各信号光の受信処理が行われる。                                                                
【００１６】
各光／電気変換部１６〜１８では、各信号光のレベルに応じた電気信号に変換されて演算部１９へ入力される。演算部１９は、入力された各信号光レベルに応じた電気信号から、平均値を算出してこの値が一定になるように、出力制御部２０を介して、光増幅部１１に対してフィードバック制御（利得制御）をかけるようになっている。なお、入力されている波長多重信号光の波長数を示す情報は、波長多重信号光の一部に重畳されている監視信号光によって、波長多重信号光受信装置１へ転送されているものとする。
【００１７】
なお、図１において、本発明の光増幅装置は、光増幅部１１と、光波長分離部１２と、光／電気変換部１６〜１８と、演算部１９と、出力制御部２０とからなるものとし、波長多重信号光受信装置１はこの光増幅装置により増幅された信号光を、信号光受信部１３〜１５にてそれぞれ受信処理するものである。
【００１８】
図２は信号光の波長多重数と光増幅装置（波長多重信号光受信装置１の光増幅部１１に対応）から出力される一波長あたりの信号光レベルとの関係を示す図である。図２（ａ）は光増幅装置から出力される波長多重信号光のトータルレベルを一波長あたりの信号光レベルに波長多重数を乗じたレベルに出力制御した場合（従来例の場合）であって、（ａ−１）はＡＳＥ光レベルが小さい場合、（ａ−２）はＡＳＥ光レベルが大きい場合である。
【００１９】
この場合の算出条件は以下のとおりである。光ＳＮＲは、（ａ−１）において３０ｄＢ／０．１ｎｍ、（ａ−２）において２０ｄＢ／０．１ｎｍであり、光増幅装置出力は１ｍＷ×波長数であり、ＡＳＥ算出波長帯域は３０ｎｍ（帯域内レベルは一定、帯域外レベルは考慮せず）である。
【００２０】
図２（ａ）に示す如く、ＡＳＥ光のレベルが小さい場合は、波長多重数が減少しても一波長あたりの信号光レベルの低下が小さいが（ａ−１）、ＡＳＥ光のレベルが大きくなると、波長数が少ない場合に一波長あたりの信号光レベルの低下が大きくなっていることが判る（ａ−２）。
【００２１】
この様な減少を定量的に説明すると以下のようになる。光増幅装置から出力される光のトータルレベル（Ｐout ）を一波長あたりの信号光レベル（Ｐs 、設定目標値）に波長多重数（Ｎ）を乗じたレベルに出力制御した場合、光増幅装置の出力レベルＰout は、
Ｐout ＝Ｐs ×Ｎ
で表わされる。
【００２２】
このとき、光増幅装置からの出力がＡＳＥ光を含まず信号光のみであれば、一波長あたりの信号光レベルはＰs となる（Ｐs ＝Ｐout ／Ｎ）。しかしながら、実際の光増幅装置からの出力には、ＡＳＥ光（Ｐase ）が含まれているので、実際に得られる信号光のレベルＰs ’は、
Ｐs ’＝（Ｐs ×Ｎ−Ｐase ）／Ｎ
＝Ｐs −Ｐase ／Ｎ
となる。
【００２３】
このとき光増幅装置から出力されるＡＳＥ光は、波長多重数によらず一定となるために、波長多重数が少ないほどＡＳＥ光の影響を受けることが判る。
【００２４】
これに対して、本発明では、光増幅装置から出力された波長多重信号光を光波長分離部１２により個別の信号光波長に分離して各信号光レベルの平均値が一定になるように制御しているので、図２（ｂ）に示すようになり、ＡＳＥ光レベル、波長多重数によらず一波長あたりの信号光レベルは一定になる。これは、光波長分離部１２が、信号光以外の波長（ＡＳＥ光も含む）をブロックするので、ＡＳＥ光を含まない信号光レベルによって出力制御が実施され、ＡＳＥ光のレベルに影響を受けないことによる。
【００２５】
図３は図１に示した波長多重信号光受信装置１を、ネットワークに適用した場合のブロック図であり、図１と同等部分は同一符号により示している。図３において、波長多重信号光送信装置２からの送信信号光は、光ファイバ伝送路３、光増幅部４、光ファイバ伝送路５、光増幅部６により、多段増幅されて、本発明による光増幅装置を有する波長多重信号光受信装置１へ入力される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は従来技術における波長多重数と一波長あたりの信号光レベルとの関係を示すもので、（ａ−１）はＡＳＥ光レベルが小さい場合、（ａ−２）はＡＳＥ光レベルが大きい場合である。（ｂ）は本発明における波長多重数と一波長あたりの信号レベルとの関係を示す図である。
【図３】本発明を適用したネットワークのブロック図である。
【図４】波長多重信号光受信装置の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  波長多重信号光受信装置
２  波長多重信号光送信装置
３，５  光ファイバ伝送路
４，６，１１  光増幅部
１２  光波長分離部
１３〜１５  信号光受信部
１６〜１８  光／電気変換部
１９  演算部
２０  出力制御部
【図１】
0004839954.tif 000002
【図２】
0004839954.tif 000003
【図３】
0004839954.tif 000004
【図４】
0004839954.tif 000005