(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の光伝送装置が接続される光伝送路へ、光ファイバを用いて波長分割多重伝送を行う光伝送装置であって、
波長分割多重信号を増幅するアンプと、
前記アンプの出力光の強度を監視する第１モニタ部と、
前記アンプの出力光の所定の波長の光を監視する第２モニタ部と、
前記アンプの出力強度を制御する第１制御部と、
前記アンプの利得傾斜を制御する第２制御部と、
前記アンプへの入力光の強度を監視する第３モニタ部と、
前記アンプへの入力光の所定の波長の光を監視する第４モニタ部とを有し、
前記第２制御部は、前記第１モニタ部で監視する光の光強度と、前記他の光伝送装置の前記第３モニタ部で監視する光の光強度との和を、前記波長多重信号の波長数で割って得る第１の値と、前記第２モニタ部で監視する光の光強度と、前記他の光伝送装置の前記第４モニタ部で監視する光の光強度との和である第２の値とに基づいて、前記利得傾斜を制御することを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記第２モニタ部は前記アンプの出力光に含まれる所定の波長の光のプローブ光強度を監視し、前記第４モニタ部は前記アンプへの入力光に含まれる所定の波長の光のプローブ光強度を監視することを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
【請求項３】
波長分割多重信号を複数帯域に分波する分波器をさらに有し、
前記アンプは前記複数帯域に応じて複数設けられ、前記第１モニタ部、前記第２モニタ部、前記第１制御部、前記第２制御部、前記第３モニタ部、及び前記第４モニタ部は、複数の前記アンプに１対１に対応するように複数設けられることを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記第２制御部は、前記第１の値と前記第２の値との比較により、増幅帯域間及び増幅帯域内の利得偏差を検出し、前記利得傾斜を制御することを特徴とする請求項３記載の光伝送装置。
【請求項５】
前記第２制御部は、前記第１の値と前記第２の値とが同じになるように前記利得傾斜を制御することを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
【請求項６】
前記第１制御部は、前記第１モニタ部が監視する第１の増幅帯域の光の光強度と、前記他の光伝送装置の前記第３モニタ部で監視する前記第１の増幅帯域の光の光強度との和である第３の値と、前記第１モニタ部が監視する第２の増幅帯域の光の光強度と、前記他の光伝送装置の前記第３モニタ部で監視する前記第２の増幅帯域の光の光強度との和である第４の値と基づいて、前記アンプの出力強度を制御することを特徴とする請求項３記載の光伝送装置。
【請求項７】
前記第１制御部は、前記第３の値と前記第４の値とが同じになるように制御することを特徴とする請求項６記載の光伝送装置。
【請求項８】
他の光伝送装置が接続される光伝送路へ、光ファイバを用いて波長分割多重伝送を行う光伝送装置であって、
波長分割多重信号を複数帯域に分波する分波器と、
前記複数帯域に設置され、分波された波長分割多重信号を各々増幅する複数のアンプと、
前記複数のアンプ毎に設けられる、前記アンプの出力光の強度を監視する第１モニタ部と、
前記複数のアンプ毎に設けられる、前記アンプの出力光の所定の波長の光を監視する第２モニタ部と、
前記複数のアンプ毎に設けられる、前記アンプの出力強度を制御する第１制御部と、
前記複数のアンプ毎に設けられる、前記アンプの利得傾斜を制御する第２制御部と、
前記複数のアンプ毎に設けられる、前記アンプへの入力光の強度を監視する第３モニタ部と、
前記複数のアンプ毎に設けられる、前記アンプへの入力光の所定の波長の光を監視する第４モニタ部とを有し、
前記第１制御部は、前記第１モニタ部が監視する第１の増幅帯域の光の光強度と、前記他の光伝送装置の前記第３モニタ部で監視する前記第１の増幅帯域の光の光強度との和である第１の値と、前記第１モニタ部が監視する第２の増幅帯域の光の光強度と、前記他の光伝送装置の前記第３モニタ部で監視する前記第２の増幅帯域の光の光強度との和である第２の値と基づいて、前記アンプの出力強度を制御することを特徴とする光伝送装置。
【請求項９】
前記第１制御部は、前記第１の値と前記第２の値とが同じになるように制御することを特徴とする請求項８記載の光伝送装置。
【請求項１０】
前記第２制御部は、前記第１モニタ部で監視する光の光強度と、前記他の光伝送装置の前記第３モニタ部で監視する光の光強度との和を、前記波長多重信号の波長数で割って得る第３の値と、前記第２モニタ部で監視する光の光強度と、前記他の光伝送装置の前記第４モニタ部で監視する光の光強度との和である第４の値とに基づいて、前記利得傾斜を制御することを特徴とする請求項８記載の光伝送装置。
【請求項１１】
前記第２制御部は、前記第３の値と前記第４の値とが同じになるように前記利得傾斜を制御することを特徴とする請求項１０記載の光伝送装置。
【請求項１２】
前記第２モニタ部は前記アンプの出力光に含まれる所定の波長の光のプローブ光強度を監視し、前記第４モニタ部は前記アンプへの入力光に含まれる所定の波長の光のプローブ光強度を監視することを特徴とする請求項８記載の光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを用いた多中継波長多重光伝送システムで生じる光伝送特性の波長依存偏差のうち、実際に敷設されている伝送路のスパン損失のばらつきに起因する光アンプの波長間利得偏差や誘導ラマン散乱に起因する波長間信号レベル偏差を等化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送システムの大容量化の手段として、波長の異なる複数の光信号を一本の光ファイバを用いて伝送する波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送システムが実用化されている。また、エルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）等の光ファイバアンプ（以下、光アンプ）は広い波長範囲に対して一括に増幅し得る特性を持つ。
【０００３】
このため、ＷＤＭと光アンプとを組み合わせることにより、波長の異なる複数の光信号を一括して増幅するので、簡素な構成で、経済的、大容量かつ長距離伝送が実現可能である。
【０００４】
長距離化の手段として、光アンプの多段接続を行い実用化されている。しかし、実際の伝送路では、光アンプが設置される場所は各スパン毎に異なるため、スパン毎の伝送損失が異なるのが通常である。そのため、光アンプへの入力レベルが光アンプ毎に異なるため、各光アンプでは波長間利得偏差が発生する。
【０００５】
このような利得偏差は多段接続されている光アンプで積算され、長距離伝送後の受信器では大きな利得偏差となって現われ、受信器の受信ダイナミックレンジを逸脱するおそれがあり、受信不可能となる可能性がある。また、伝送途中の光レベルも波長間で異なるため、波長毎に違った非線型効果を受けるため、波長毎の波形にばらつきが生じる。
【０００６】
一般的に、長距離化を実現するＷＤＭ光増幅伝送方式ではファイバへの光入力レベルが高くなるため、非線型効果という伝送特性を劣化させる問題が顕在化することが懸念されている。そのような非線形効果の一つに誘導ラマン散乱（ＳＲＳ：Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｒａｍａｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）による過剰損失、過剰利得の問題がある。
【０００７】
ＳＲＳは非線型光学過程であり、光ファイバへの入力信号の一部が励起光として作用し、ファイバ中のより低周波数側の信号光と相互作用することにより、高周波数側の信号光から低周波数側の信号光へとエネルギーが移動する。ＳＲＳは全ての光ファイバで発生し、その強さは光ファイバの種類や、前述のエネルギーが移動する光信号間の周波数差にのみ依存する。
【０００８】
また、エネルギーの移動は、全光出力強度の和に比例して大きいものとなるので、ＷＤＭ装置に収容される波長数が多く、収容される帯域が広くいほど、移動するエネルギーが増加するため、影響が顕著に現れる。さらに、伝送距離が長くなるほど、現れる影響は一層顕著になる。そのため、ＳＲＳの影響下でのWDM伝送において、伝送中に波長間信号レベル偏差が発生し中継光アンプへの入力が波長毎に異なり、この結果、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）が波長毎に異なるといった問題が生じる。
【０００９】
また、波長間利得偏差による影響と同様、ファイバ伝送中の光出力強度も波長毎に異なるため、受信波形は、自己位相変調や波長分散、周波数チャープと結合することにより波長毎に異なった波形歪みや伝送エラーを生じ、波長毎に伝送距離が異なるといった問題が生じる。
【００１０】
以前のＷＤＭ装置運用稼動状態は、収容される光信号の波長数や帯域が比較的少なかったため、波長間利得偏差やＳＲＳによる波長間信号レベル偏差の影響もそれほど大きくなかった。しかし、近年の通信トラヒックの増大に従い、ＷＤＭ装置に対しても超長距離化、収容波長数の増加、および収容帯域の拡大が要求されるようになった。このため、波長間利得偏差やＳＲＳによる影響が軽視できないようになり、ＷＤＭ装置において設計当初の想定収容波長を全て収容するとＳＲＳによる影響が増大し、伝送不可能な状態になることが近年学会等で報告されるようになってきた。
【００１１】
従来、ＷＤＭ装置を用いた伝送システムでは、搭載される光アンプの利得偏差(ゲインチルト)や伝送路の損失波長依存性などによる影響については考慮されているものもあった。例えば、特開平８−２２３１３６に記載されている光アンプで発生する利得偏差を抑圧し最小のＯＳＮＲを得る方法や、特開平１１−５５１８２に記載されている受信端での光信号レベルの偏差とＯＳＮＲを最小にする方法などである。
【００１２】
これらの発明は、伝送路の伝送損失がスパン毎に同じ損失値を持つ場合や光アンプに入力される光信号が、波長数増加や減少に伴って、伝送損失や光アンプ利得偏差などが変動しない場合は有効である。しかし、伝送路の伝送損失がスパン毎に異なる場合やＳＲＳ等により光ファイバに収容される波長数および波長帯域によって、光出力強度が異なる場合については考慮されていない。
【００１３】
また、特開２０００−１８３８１８では、送信側の各光波長信号強度を調整すること（プリエンファシス）によって、受信側でのＯＳＮＲを一定にする方法が提案されている。しかし、収容する波長数や帯域によっては、発生する信号レベル偏差は極めて大きくなり、プリエンファシスで補償しうるレベル偏差を超過することも考えられる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、波長分割多重伝送において、光信号の受信端におけるＯＳＮＲの信号間偏差を補償する光伝送装置を提供することにある。このような偏差の発生要因として幾つかの要因が考えられるが、本発明では特に各スパン毎の伝送損失が異なることにより各光アンプで発生する波長間利得偏差、光信号がファイバ伝送中に受ける誘導ラマン散乱による波長間レベル偏差を補償する光伝送装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、波長分割多重伝送を行う光伝送装置において、光信号の受信端におけるＯＳＮＲの波長間偏差を補償するため、特に各スパン毎の伝送損失が異なることによる波長間利得偏差や光信号がファイバ送信中に受ける誘導ラマン散乱による波長間レベル偏差の２点に起因するものに着目してこれを補償する。
【００１６】
このため各光アンプには、出力されるトータル出力光強度とその増幅帯域内に含まれるプローブ光信号強度を別々にモニタし、さらにその増幅帯域のトータル出力光強度と、その増幅帯域内の出力強度の波長に対する偏差（利得傾斜）とを同時に可変制御可能である機能を持たせた。さらに、受信されるトータル入力光強度とその受信帯域内に含まれるある信号波長のプローブ光信号強度を別々に観測し、受信帯域内の入力強度の波長に対する偏差をも観測可能である機能を持たせた。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、前述のスパン毎の伝送損失が異なることにより各光アンプで発生する波長間利得偏差を説明するための図である。光送信器１０１から送信された波長多重信号はプリアンプ１０３で増幅された後、光ファイバ４００に送信される。光ファイバ４００を伝送することにより損失を受けた光信号はラインアンプ２０３にて増幅され、再び光ファイバ４００に送信される。複数の光ファイバを伝送した後、ポストアンプ３０３で増幅され、光受信器３０７で受信される。
【００１８】
ここで、同図に示した各光アンプの下側には、その地点における光信号のスペクトルを示している。なお、それらの横軸は波長、縦軸は波長多重されている光信号のスペクトルである。
図１に示すように、実際の長距離多中継伝送時には各スパン毎に距離が異なるため、通常伝送損失はスパン毎に異なる。出力強度一定制御を行った光アンプでは、波長間利得偏差がゼロとなる入力光強度はある一つの光強度、例えば−５．５ｄＢｍと規定されるため実際の伝送路において、平均光出力強度は各スパン毎に同じであるが、各波長間で利得偏差が発生する問題が有る。
【００１９】
図２は、前述のＳＲＳによる波長間レベル偏差による影響を説明するための図である。横軸は波長、縦軸は波長多重されている光信号強度のスペクトル（出力レベル）を示している。ここで、Ｂ、Ｒ、Ｌ１、Ｌ２で示すそれぞれの波長帯は例えば、 １５３０ｎｍ〜１５４５ｎｍ、１５４５ｎｍ〜１５６０ｎｍ、１５６０ｎｍ〜１５７５ｎｍ、１５７５ｎｍ〜１５９０ｎｍである。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、ＷＤＭ伝送時にファイバ入力端において、全ての波長帯（Ｂ、Ｒ、Ｌ１、Ｌ２）に渡って一定の光出力強度を維持したとしても、ファイバ出力端での光出力強度は波長毎に異なり、図１（ｂ）に示すように短波長側ほど低く、かつ長波長側ほど高くなる。これは前述のように、短波長側の信号から長波長側の信号へとエネルギーが移動するためである。
【００２１】
図３は本発明の実施例における波長分割多重光伝送システムの基本的な装置構成である。図３において１００は送信端局、２００は中継局、３００は受信端局を、また４００は光ファイバ伝送路を示す。５００はシステム全体の監視や制御を行うため、別途設けられた監視制御装置である。本構成では、前述した４つの波長帯域毎（１５３０ｎｍ〜１５４５ｎｍ、１５４５ｎｍ〜１５６０ｎｍ、１５６０ｎｍ〜１５７５ｎｍ、１５７５ｎｍ〜１５９０ｎｍ）に別個の光アンプで増幅しており、それぞれＢバンド、Ｒバンド、Ｌ１バンド、Ｌ２バンドと称する。また、各光アンプには、いずれもｎ個の別波長の光信号が多重されて入力するものとする。
【００２２】
送信端局１００の光送信器１０１（１）〜１０１（ｎ）は、それぞれBバンド内の異なる波長にて光信号を送出する。送出された光信号は波長合波器１０２（１）にて波長多重された後、プリアンプ１０３（１）にて増幅され、波長合波器１０４へ入力される。
【００２３】
同様にして、光送信器１０１（ｎ＋1）〜（２ｎ）から送出されたＲバンドの波長信号光は波長合波器１０２（２）、プリアンプ１０３（２）にて、また、光送信器１０１（２ｎ＋1）〜（３ｎ）から送出されたＬ１バンドの波長信号光は波長合波器１０２（３）、プリアンプ１０３（３）にて、そして、Ｌ２バンドの波長信号光は波長合波器１０２（４）、プリアンプ１０３（４）にて波長多重および光増幅がなされる。波長合波器１０４では各プリアンプ１０３（１）〜（４）から送出された光信号を波長多重して、光ファイバ伝送路４００（１）へ送出する。
【００２４】
中継局２００では、入力した波長多重光を波長分波器２０５にて、前記の４つの帯域（Ｂ、Ｒ、Ｌ１、Ｌ２）へ分波し、各ラインアンプ２０３（１）〜（４）で、帯域毎に光ファイバ４００（１）における伝送損失を補償すべく光増幅する。増幅後の光信号は波長合波器２０４にて再度波長多重され、光ファイバ伝送路４００（２）へ送出される。図3では省略してあるが、この後、複数の中継局にて同様に光増幅された後、最終スパンの光ファイバ４００（ｋ−１）を経て、多重光信号は受信端局３００へ到達する。
【００２５】
受信端局３００では、入力した波長多重光を波長分波器３０５にて前記の４つの帯域（Ｂ、Ｒ、Ｌ１、Ｌ２）へ分波した後、各ポストアンプ３０３（１）〜（４）でそれらの帯域毎に光増幅する。増幅された光信号は、各光分波器３０６（１）〜（４）にて個々の光波長信号へ分波された後、各々光受信器３０７にて受信される。
【００２６】
図７は、光アンプ７００から出力されるトータル出力光強度７１５とその増幅帯域内に含まれるある信号波長の出力プローブ光信号強度７１４を別々にモニタし、さらにその増幅帯域のトータル出力光強度と、その増幅帯域内の出力強度の波長に対する偏差（利得傾斜）とを同時に可変制御可能である機能を説明する図である。
【００２７】
光アンプ７００は、光入力信号７０５を増幅して光出力信号７０６として出力するアンプ７０１、アンプ７０１の出力強度を制御する出力レベル制御部７０３、アンプ７０１の利得傾斜を制御する利得傾斜制御部７１０、外部から設定された光信号の出力強度７０７を記憶する出力レベル設定部７０４、外部から設定された光信号の利得傾斜７０８を記憶する利得傾斜設定部７１３、狭帯域光フィルタ７１１を用いて取り出されたある波長のプローブ信号光を、光強度モニタＢ７１６を用いて光−電気変換した信号Ｐｎ＿ｐｒｏｂ７１２、光強度モニタＡ７１７を用いて光出力信号７０６を光−電気変換した信号Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ７１５、利得傾斜設定部７１３の出力と光強度モニタＢ７１６の出力を比較する比較器Ｂ７０９、出力信号７０６を光強度モニタＡ７１７を用いて光−電気変換された信号７１５と目標出力レベル設定部７０４の両者の光出力強度を比較する比較器Ａ７０２とからなる。
【００２８】
ここで、図８より各帯域（Ｂ、Ｒ、Ｌ１、Ｌ２）のトータル光強度、Ｂバンドトータル光強度８１０、Ｒバンドトータ光強度８１１、Ｌ１バンドトータル光強度８１２、Ｌ２バンドトータル光強度８１３を各帯域に収容される波長数で割った各帯域毎の平均光強度、Ｂバンド平均光強度８０６、Ｒバンド平均光強度８０７、Ｌ１バンド平均光強度８０８、Ｌ２バンド平均光強度８０９と各帯域毎のプローブ信号光、Ｂバンドプローブ信号光８１４、Ｒバンドプローブ信号光８１５、Ｌ１バンドプローブ信号光８１６、Ｌ２バンドプローブ信号光８１７とを比較することにより、出力側の帯域間利得偏差、Ｂバンド−Ｒバンド帯域間利得偏差８０２、Ｒバンド−Ｌ１バンド帯域間利得偏差８０４、Ｌ１バンド−Ｌ２バンド帯域間利得偏差８０５や帯域内利得偏差、Ｂバンド帯域内利得偏差８１８、Ｒバンド帯域内利得偏差８１９、Ｌ１バンド帯域内利得偏差８２０、Ｌ２バンド帯域内利得偏差８２１を同時に検出することができる。
また、光アンプ７００には出力信号７０６を可変できる機構、例えば図９に示すように光アンプ搭載のＥＤＦ９０１を励起するための励起ＬＤ９０２を制御する方法や図１０に示すように光アンプ搭載の可変アッテネータ（ＡＴＴ）１００１を制御する方法が搭載されている。
【００２９】
また、増幅帯域内の出力強度の波長に対する偏差を可変制御できる機構、例えば図１１に示すように、利得傾斜器１１０１を用いて光アンプの利得傾斜を制御する方法が搭載されている。すなわち、図１６において１６０１は利得傾斜特性を信号波長（周波数）に対してフラットにした場合であり、１６０２、１６０３は長波長側の光出力強度を短波長側に比べて大きくしたものである。また、１６０４、１６０５はその逆の特性に設定した場合である。
【００３０】
出力レベル制御部７０３は、比較器Ａ７０２からの比較結果に基づき、光出力信号７０６の光出力強度が出力レベル設定部７０４の値と同じになるように自動的に制御される。
【００３１】
利得傾斜制御部７１０は、比較器Ｂ７０９からの比較結果に基づき、プローブ光信号強度７１２が利得傾斜設定部７１３と同じになるように自動的に制御される。また、前記比較結果が逆の場合でも同様に検出された差分を打ち消すように制御を行う。
【００３２】
図７に示す構成を用いた本発明の第１の実施例として、伝送路の伝送損失がスパン毎に異なることにより発生する、図３における各アンプ（プリアンプ１０３、ラインアンプ２０３、ポストアンプ３０３）で発生した波長間利得偏差やＳＲＳによる波長間レベル偏差を抑圧する方法、およびその効果を説明する。
【００３３】
出力レベル７０６は、外部から設定された出力強度７０７を記憶している出力レベル設定部７０４からの情報に基づいて、出力レベル制御部７０３を制御することより所望の光出力レベル７０６に制御される。
【００３４】
利得傾斜は光強度モニタＡ７１７を、光アンプ７００に収容されている波長数で割った値（平均光強度８０１）と光強度モニタＢ７１６からの出力７１２が同じになるように利得傾斜設定部７１３を設定することにより、光アンプ７００に収容されている全帯域に渡って均一な光強度が得られるとする。すなわち、
【００３５】
【数１】
0004665344.tif 000002
となる。
【００３６】
図５は光ファイバに入力される波長帯域が狭く、波長数も少ない場合にＳＲＳによる影響が無視できる場合の、第１の実施例での各観測ポイントにおける、信号および雑音の出力スペクトルを示しており、図４に示すように、全体がトータル光出力強度、上部が信号強度、下部が雑音強度を示す。
【００３７】
また、図５において各スペクトルの左上の数字（１２０（１）〜（４）、２２０（１）〜（４）、２３０（１）〜（４）、３３０（１）〜（４））は、図２に同一の符号と矢印にて示す観測ポイントに対応している。プリアンプ１０３（１）〜（４）から出力された段階でのスペクトルは、１２０（１）〜（４）のように各帯域のアンプ毎に同じ特性を示す。
【００３８】
しかし、スパン毎に伝送路４００の伝送損失が異なることによる各光アンプへの入力レベルの違いから発生する利得偏差のため、各波長毎の信号レベル偏差は抑圧されてはいるが、ラインアンプ２０３出力後では２２０（１）〜（４）に見られないＯＳＮＲ偏差が、２３０（１）〜（４）や２４０（１）〜（４）に示すように発生し、帯域内の各波長毎に異なるＯＳＮＲが得られる。
【００３９】
図６は光ファイバに入力される波長帯域が広く、波長数も多い場合にＳＲＳによる影響が無視できない場合の影響を考慮した場合の、第１の実施例での各観測ポイントにおける、信号および雑音の出力スペクトルを示している。スパン毎に伝送路４００の伝送損失が異なることによる各光アンプへの入力レベルの違いから発生する利得偏差と伝送路４００（１）を伝搬中に現れるＳＲＳによる影響が絡み合い、伝送後のスペクトルは、各波長毎の信号レベル偏差は抑圧されてはいるが、ラインアンプ２０３出力後では図５の２２０（１）〜（４）や２４０（１）〜（４）に示すようなＯＳＮＲ偏差に比べて、長波側（右側）で改善、短波側（左側）劣化した特性が得られる。
【００４０】
プリアンプ１０３出力後の特性１２０（１）〜（４）は、利得偏差やＳＲＳの影響がないため、ＯＳＮＲに波長依存性は見られない。しかし、より後段の光ファイバやラインアンプ、ポストアンプ出力後では、帯域内あるいは帯域間においてＯＳＮＲの偏差が大きい。このため、光受信器３０７では波長毎に伝送特性が異なる。これは、各光アンプでは信号成分も雑音成分も一括して増幅されるため、出力強度が低下した波長では、アンプの出力強度等価機能によって、相対的に雑音成分が増加するからである。
【００４１】
本実施例では全てのスパン（Ｋ＝１〜ｋ−１）に対して光出力を制御するように説明したが、必ずしもその必要はない。すなわち、補償すべき信号レベルの偏差量がさほど多くなければ、ある特定のスパンにおける光アンプの出力強度調整のみで信号レベル偏差は補償可能である。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施例として、ＳＲＳによる影響を低減できる方法を示す。
図１２に示すように、偏差テーブル１２０１の情報に基づき、７０７から所望の出力レベルになるように出力レベル設定部７０４に設定する。
また、利得傾斜は偏差テーブル１２０１の情報に基づき、７０８から所望の利得傾斜になるように利得傾斜設定部７１３に設定する。
【００４３】
図１３は、光アンプ７００に入力される入力光強度とその増幅帯域内に含まれるある信号波長のプローブ光信号強度を別々にモニタする機能、さらに出力される出力光強度とその増幅帯域内に含まれるある信号波長のプローブ光信号強度を別々にモニタし、さらにその増幅帯域の出力光強度と、その増幅帯域内の出力強度の波長に対する偏差とを同時に可変制御可能である機能を説明する図である。
【００４４】
光アンプ７００は、光入力信号７０５を増幅して光出力信号７０６として出力するアンプ７０１、アンプ７０１の出力強度を制御する出力レベル制御部７０３、アンプ７０１の利得傾斜を制御する利得傾斜制御部７１０、外部から設定された光信号の出力強度７０７を記憶する出力レベル設定部７０４、外部から設定された光信号の利得傾斜７０８を記憶する利得傾斜設定部７１３、狭帯域光フィルタ７１１を用いて取り出されたある波長の出力プローブ信号光を、光強度モニタＢ７１６を用いて光−電気変換した信号Ｐｎ＿ｐｒｏｂ７１２、光強度モニタＡ７１７を用いて光出力信号７０６を光−電気変換した信号Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ７１５、利得傾斜設定部７１３の出力と光強度モニタＢ７１６の出力を比較する比較器Ｂ７０９、出力信号７０６を光強度モニタＡ７１７を用いて光−電気変換された信号７１５と目標出力レベル設定部７０４の両者の光出力強度を比較する比較器Ａ７０２とからなる。また、狭帯域光フィルタ７２０を用いて取り出されたある波長の入力プローブ信号光を、光強度モニタＣ７２１を用いて光−電気変換した信号Ｐｎ＿ｐｒｏｂ‘７１８、入力光強度７０５を光強度モニタＤ７２２を用いて光−電気変換した信号Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ’７１９からなる。
【００４５】
ここで、図８より各帯域（Ｂ、Ｒ、Ｌ１、Ｌ２）のトータル光強度、Ｂバンドトータル光強度８１０、Ｒバンドトータ光強度８１１、Ｌ１バンドトータル光強度８１２、Ｌ２バンドトータル光強度８１３を各帯域に収容される波長数で割った各帯域毎の平均光強度、Ｂバンド平均光強度８０６、Ｒバンド平均光強度８０７、Ｌ１バンド平均光強度８０８、Ｌ２バンド平均光強度８０９と各帯域毎のプローブ信号光、Ｂバンドプローブ信号光８１４、Ｒバンドプローブ信号光８１５、Ｌ１バンドプローブ信号光８１６、Ｌ２バンドプローブ信号光８１７とを比較することにより、出力側の帯域間利得偏差、Ｂバンド−Ｒバンド帯域間利得偏差８０２、Ｒバンド−Ｌ１バンド帯域間利得偏差８０４、Ｌ１バンド−Ｌ２バンド帯域間利得偏差８０５や帯域内利得偏差、Ｂバンド帯域内利得偏差８１８、Ｒバンド帯域内利得偏差８１９、Ｌ１バンド帯域内利得偏差８２０、Ｌ２バンド帯域内利得偏差８２１を同時に検出することができる。
光アンプ７００には出力信号７０６を可変できる機構、例えば図１０に示すように光アンプ搭載の可変アッテネータ（ＡＴＴ）１００１を制御する方法が搭載されている。
【００４６】
また、増幅帯域内の出力強度の波長に対する偏差を可変制御できる機構、例えば図１１に示すように、利得傾斜器１１０１を用いて光アンプの利得傾斜を制御する方法が搭載されている。すなわち、図１６において１６０１は利得傾斜特性を信号波長（周波数）に対してフラットにした場合であり、１６０２、１６０３は長波長側の光出力強度を短波長側に比べて大きくしたものである。また、１６０４、１６０５はその逆の特性に設定した場合である。
【００４７】
さらに、増幅帯域内の出力強度の波長に対する偏差や出力信号７０６を同時に可変できる機構、例えば図９に示すように光アンプ搭載のＥＤＦ９０１を励起するための励起ＬＤ９０２を制御する方法が搭載されている。
【００４８】
図１３に示す構成を用いた本発明の第３の実施例として、伝送路の伝送損失がスパン毎に異なることにより発生する、図３における各アンプ（プリアンプ１０３、ラインアンプ２０３、ポストアンプ３０３）で発生した波長間利得偏差やＳＲＳによる波長間レベル偏差にるＯＳＮＲ偏差を抑圧する方法、およびその効果を説明する。
【００４９】
図１４に本発明の第３の実施例での制御方法を述べる。本制御方法は図3のプリアンプ１０３、ラインアップ２０３に対して適用される。制御対象光アンプ７００が搭載されているＷＤＭシステム１４０３のトータル出力強度制御、利得傾斜制御は、トータル入力強度Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ７１５とプローブ光入力強度Ｐｎ＿ｐｒｏｂ７１２、さらに伝送路４００を挟んだ後方にあるＷＤＭシステム１４０４のトータル入力強度Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ‘７１９とプローブ光入力強度Ｐｎ＿ｐｒｏｂ’７１８とを用いて演算器１４０１にて、制御信号７０７、７０８に変換され、それぞれ出力レベル設定部７０４、利得傾斜設定部７１３に設定される。
【００５０】
ここで、後方にあるＷＤＭシステム１４０４のトータル入力強度Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ‘７１９とプローブ光入力強度Ｐｎ＿ｐｒｏｂ’７１８は該当スパンの逆方向に伝搬するファイバ１４０２の中にＯＳＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）光に乗せかえられて伝送される。
【００５１】
また、演算器１４０１での出力レベル制御部は、光ファイバに収容される全てのバンド帯域のトータル出力強度が一定、すなわち、
【００５２】
【数２】
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かつ、各バンド毎のトータル出力強度Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ （ｎ＝１、２、・・・Ｎ）、対象光アンプの後段に接続されている光アンプのトータル入力強度Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ （ｎ＝１、２、・・・Ｎ）を用いて演算を行い、
【００５３】
【数３】
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となるように制御を行う。
また、利得傾斜制御部は、制御対象光アンプ直後の光アンプ入力部に備えられた、トータル入力強度Ｐｎ＿ｔｏｔａｌとプローブ光入力Ｐｎ＿ｐｒｏｂを用いて演算を行い、
【００５４】
【数４】
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となるように、対象光アンプの利得傾斜を制御する。
【００５５】
また、次の制御方法は図3のポストアンプに対して適用される。
【００５６】
【数５】
0004665344.tif 000006
【数６】
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図１５は本実施例で説明したＳＲＳ偏差等化方法の効果を説明するものであり、図２の各観測ポイントにおける出力強度のスペクトルの一例を示したものである。最終のポストアンプの出力において光ＳＮＲが各帯域間で同一となるよう、途中の出力強度に偏差を設けている。その結果、光ＳＮＲの帯域内偏差や帯域間偏差が補償され、目的が達成されていることが分かる。
【００５７】
なお、本実施例１、２、３では、ＷＤＭ装置に収容される波長帯域毎に、別々の光アンプで増幅するシステムにについて説明したが、収容される波長がすべて同じ光アンプで増幅されるシステムにおいても、収容される波長数、波長に応じて、全ての光アンプ、もしくはある一定間隔毎の光アンプに対して、ＳＲＳによる影響を考慮した波長間利得偏差を設けることで、波長間の光レベル偏差、ＯＳＮＲ偏差を低減することが出来る。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば各スパン毎の伝送損失が異なることにより各光アンプで発生する波長間利得偏差や誘導ラマン散乱に起因する波長間レベル偏差に起因する、光レベル偏差や光ＳＮＲの帯域内偏差や帯域間偏差を補償する光伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各スパンにおいて損失が異なることにより発生する波長間利得偏差を説明するブロック図である。
【図２】ＳＲＳによる波長間レベル偏差を説明する図である。
【図３】ＷＤＭ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】スペクトルを説明する図である。
【図５】波長間利得偏差による影響を説明する信号のスペクトルを示す図である。
【図６】波長間レベル偏差による影響を説明する信号のスペクトルを示す図である。
【図７】本発明で用いる出力強度調整機能付光アンプの構成を示す図である。
【図８】帯域間利得偏差、帯域内利得偏差、平均光強度、プローブ光強度を説明する図である。
【図９】出力レベル可変機能を実現するアンプの構成を示す図である。
【図１０】出力レベル可変機能を実現するアンプの構成を示す図である。
【図１１】利得傾斜可変機能を実現するアンプの構成を示す図である。
【図１２】ＳＲＳによる影響を低減する偏差テーブルを示す図である。
【図１３】本発明で用いる出力強度調整機能付光アンプの構成を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施例での制御方法を説明するブロック図である。
【図１５】本実施例で説明したＳＲＳ偏差等化方法の効果を説明する信号のスペクトルを示す図である。
【図１６】利得傾斜特性を説明する図である。
【符号の説明】
７００…光アンプ、７０１…アンプ、７０２…比較器Ａ、７０３…出力レベル制御部、７０４…目標出力レベル設定部、７０５…入力光強度、７０６…光出力信号、７０７…制御信号、７０８…制御信号、７０９…比較器Ｂ、７１０…利得傾斜制御部、７１１…狭帯域光フィルタ、７１２…Ｐｎ＿ｐｒｏｂ、７１３…利得傾斜設定部、７１４…出力プローブ光信号強度、７１５ 光−電気変換された信号、７１６…光強度モニタＢ、７１７…光強度モニタＡ、７１８…Ｐｎ＿ｐｒｏｂ’、７１９…Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ’、７２０…狭帯域光フィルタ、７２１…光強度モニタＣ、７２２…光強度モニタＤ
【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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