(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の信号光波長帯域内で互いに異なる波長を有する複数の信号光からなる波長多重信号光の状態を監視するための波長多重信号光監視装置であって、
入力用光導波路から監視対象として入力された前記波長多重信号光を出力用光導波路へと通過させるとともに、前記波長多重信号光の一部を監視用光導波路へと分岐する光分岐手段と、
前記監視用光導波路上に設けられ、前記光分岐手段から前記監視用光導波路に分岐された前記波長多重信号光に含まれる前記複数の信号光に対し、それぞれの波長に応じた損失を与えるとともに、前記信号光波長帯域内での波長に対する損失傾斜が可変に制御可能な光フィルタと、
前記光フィルタを通過した後に前記監視用光導波路の出力端から出力された前記波長多重信号光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段によって検出された前記波長多重信号光の検出データに基づいて、前記波長多重信号光の状態についての監視データを取得する演算手段を含む監視制御手段とを備え、
前記波長多重信号光に含まれるＮチャンネル（Ｎは２以上の整数）の信号光に対して、前記光フィルタにおいて互いに異なるＭ種類（ＭはＮ以上の整数）の損失傾斜を順次設定するとともに、
前記演算手段は、前記Ｍ種類の損失傾斜のそれぞれに対して得られたＭ個の前記検出データを用いて、前記Ｎチャンネルの信号光それぞれの信号光パワーレベルについてのＮ個の前記監視データを取得することを特徴とする波長多重信号光監視装置。
【請求項２】
前記光フィルタは、前記損失傾斜を電気的な制御信号に基づいて制御可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の波長多重信号光監視装置。
【請求項３】
前記光フィルタは、
前記光分岐手段側の入力端から前記光検出手段側の出力端へと前記波長多重信号光を導波する主導波路と、
第１光カプラ及び第２光カプラそれぞれを介して前記主導波路と光結合され、前記主導波路、前記第１光カプラ、及び前記第２光カプラとともにマッハツェンダ干渉計を構成する副導波路と、
前記第１光カプラ及び前記第２光カプラの間にある前記主導波路及び前記副導波路の少なくとも一方の温度を調整することによって、前記損失傾斜を可変に制御する温度調整手段と
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監視装置。
【請求項４】
前記光分岐手段及び前記光フィルタが、同一の基板上に集積された平面導波路型光回路として形成されていることを特徴とする請求項１記載の波長多重信号光監視装置。
【請求項５】
前記光分岐手段は、光結合率が１０％以下の光カプラであることを特徴とする請求項１記載の波長多重信号光監視装置。
【請求項６】
所定の信号光波長帯域内で互いに異なる波長を有する複数の信号光からなる波長多重信号光が伝送される光伝送路と、
前記光伝送路上の所定位置に設置され、前記光伝送路を伝送される前記波長多重信号光の状態を監視する請求項１記載の波長多重信号光監視装置と
を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項７】
前記波長多重信号光監視装置で取得された前記波長多重信号光に含まれる前記複数の信号光の状態についての監視データに基づいて、前記光伝送路を伝送されている前記波長多重信号光の状態の制御についての指示を行う信号光制御指示手段をさらに備え、
前記信号光制御指示手段は、前記Ｎチャンネルの信号光それぞれの信号光パワーレベルについてのＮ個の前記監視データに基づいて、前記光伝送路を伝送されている前記Ｎチャンネルの信号光それぞれの信号光パワーレベルの制御についての指示を行うことを特徴とする請求項６記載の光伝送システム。
【請求項８】
所定の信号光波長帯域内で互いに異なる波長を有する複数の信号光からなる波長多重信号光の状態を監視するための波長多重信号光監視方法であって、
監視対象として入力された前記波長多重信号光の一部を監視用光導波路へと分岐する光分岐ステップと、
前記監視用光導波路に分岐された前記波長多重信号光に含まれる前記複数の信号光に対し、設定された前記信号光波長帯域内での波長に対する損失傾斜によって、それぞれの波長に応じた損失を与える損失付与ステップと、
前記損失付与ステップで損失を与えた後に前記監視用光導波路の出力端から出力された前記波長多重信号光を検出する光検出ステップと、
前記光検出ステップで検出された前記波長多重信号光の検出データに基づいて、前記波長多重信号光の状態についての監視データを取得する監視データ取得ステップとを備え、
前記波長多重信号光に含まれるＮチャンネル（Ｎは２以上の整数）の信号光に対して、前記損失付与ステップにおいて、互いに異なるＭ種類（ＭはＮ以上の整数）の損失傾斜を順次設定するとともに、前記光検出ステップにおいて、前記Ｍ種類の損失傾斜のそれぞれに対して、前記波長多重信号光の検出を行い、
前記監視データ取得ステップにおいて、前記Ｍ種類の損失傾斜のそれぞれに対して得られたＭ個の前記検出データを用いて、前記Ｎチャンネルの信号光それぞれの信号光パワーレベルについてのＮ個の前記監視データを取得することを特徴とする波長多重信号光監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重方式による光伝送システムにおいて、波長多重信号光の信号光パワーレベルなどの状態を監視する波長多重信号光監視装置、監視方法、及び光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高度情報化社会の到来による社会的ニーズから、光ファイバ伝送路網を利用した画像通信などの大容量高速通信や、国際通信などの長距離通信に関する研究開発が盛んに行われている。ここで、波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送システムは、光ファイバ線路に多波長の信号光（波長の異なる複数の信号光）を伝送させることにより高速・大容量の光通信を行うものであって、近年のインターネット等による通信需要の急増などに対応するものとして開発と導入が進められている。
【０００３】
波長多重伝送システムにおいて、光伝送システムを安定して動作させて、その大容量化を充分に実現するためには、波長多重信号光に含まれている複数のチャンネルの信号光それぞれでの信号光パワーレベルなどの信号光の状態を、所定の範囲内に保持することが重要である。これに対して、光伝送システムを伝送されている波長多重信号光を監視して、各時点における信号光数や信号光それぞれでの信号光パワーレベルなどの信号光の状態についての監視データを得る波長多重信号光監視装置（波長多重チャンネルモニタ）が提案されている。
【０００４】
このような波長多重信号光監視装置としては、例えば、文献１「１９９７年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会Ｂ−１０−６０、ｐ．３５９」に記載されたものがある。文献１においては、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）型光分波器などの分波器・波長分岐デバイスと、分波された信号光をそれぞれ検出する受光素子とを組み合わせた構成によって、波長多重信号光を監視している。また、文献２「１９９８年電子情報通信学会総合大会Ｃ−３−１１３、ｐ．２７９」には、半導体ＡＷＧと受光素子アレイとをモノリシック集積した集積モジュールについて記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
波長多重伝送システムにおいて多重化される信号光のチャンネル数は、その光伝送のさらなる大容量化のため、１００チャンネル以上にまで進みつつある。これに対して、上記した構成の波長多重信号光監視装置では、波長多重信号光に含まれる複数の信号光のそれぞれに対して検出用の受光素子を設け、チャンネル毎に信号光の伝送の有無や信号光パワーレベルなどを監視する。
【０００６】
このとき、光伝送システムで多重化されるチャンネル数の増大に伴って、波長多重信号光監視装置において、監視対象となる波長多重信号光を信号光毎に分波して検出するために大型のＡＷＧが必要となり、対応する受光素子アレイの大型化と合わせて、監視装置が大型化するとともに構成が複雑化するという問題を生じる。また、多重化されたチャンネル数と同数の受光素子を設ける必要があるなど、監視装置の高コスト化も問題となる。
【０００７】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態についての監視データの取得が可能であるとともに、装置の大型化、複雑化、及び高コスト化が抑制されて、波長多重信号光の監視を容易に行うことができる波長多重信号光監視装置、監視方法、及びそれを用いた光伝送システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明による波長多重信号光監視装置は、所定の信号光波長帯域内で互いに異なる波長を有する複数の信号光からなる波長多重信号光の状態を監視するための波長多重信号光監視装置であって、（１）入力用光導波路から監視対象として入力された波長多重信号光を出力用光導波路へと通過させるとともに、波長多重信号光の一部を監視用光導波路へと分岐する光分岐手段と、（２）監視用光導波路上に設けられ、光分岐手段から監視用光導波路に分岐された波長多重信号光に含まれる複数の信号光に対し、それぞれの波長に応じた損失を与えるとともに、信号光波長帯域内での波長に対する損失傾斜が可変に制御可能な光フィルタと、（３）光フィルタを通過した後に監視用光導波路の出力端から出力された波長多重信号光を検出する光検出手段と、光検出手段によって検出された波長多重信号光の検出データに基づいて、波長多重信号光の状態についての監視データを取得する演算手段を含む監視制御手段とを備え、波長多重信号光に含まれるＮチャンネル（Ｎは２以上の整数）の信号光に対して、光フィルタにおいて互いに異なるＭ種類（ＭはＮ以上の整数）の損失傾斜を順次設定するとともに、演算手段は、Ｍ種類の損失傾斜のそれぞれに対して得られたＭ個の検出データを用いて、Ｎチャンネルの信号光それぞれの信号光パワーレベルについてのＮ個の監視データを取得することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による波長多重信号光監視方法は、所定の信号光波長帯域内で互いに異なる波長を有する複数の信号光からなる波長多重信号光の状態を監視するための波長多重信号光監視方法であって、（ａ）監視対象として入力された波長多重信号光の一部を監視用光導波路へと分岐する光分岐ステップと、（ｂ）監視用光導波路に分岐された波長多重信号光に含まれる複数の信号光に対し、設定された信号光波長帯域内での波長に対する損失傾斜によって、それぞれの波長に応じた損失を与える損失付与ステップと、（ｃ）損失付与ステップで損失を与えた後に監視用光導波路の出力端から出力された波長多重信号光を検出する光検出ステップと、光検出ステップで検出された波長多重信号光の検出データに基づいて、波長多重信号光の状態についての監視データを取得する監視データ取得ステップとを備え、（ｄ）波長多重信号光に含まれるＮチャンネル（Ｎは２以上の整数）の信号光に対して、損失付与ステップにおいて、互いに異なるＭ種類（ＭはＮ以上の整数）の損失傾斜を順次設定するとともに、光検出ステップにおいて、Ｍ種類の損失傾斜のそれぞれに対して、波長多重信号光の検出を行い、監視データ取得ステップにおいて、Ｍ種類の損失傾斜のそれぞれに対して得られたＭ個の検出データを用いて、Ｎチャンネルの信号光それぞれの信号光パワーレベルについてのＮ個の監視データを取得することを特徴とする。
【００１０】
上記した波長多重信号光監視装置及び監視方法においては、光分岐手段において光伝送の主光路から監視用の信号光として分岐された波長多重信号光に対し、損失の波長依存性である損失傾斜を可変に制御可能な光フィルタによって、波長多重信号光に含まれる複数の信号光のそれぞれに損失を与えている。そして、この光フィルタによって各信号光毎（波長毎）に所定の損失が付与された波長多重信号光を、後段に設けられた光検出手段によって検出する。
【００１１】
監視用の波長多重信号光を、例えば、単一の光検出手段で検出した場合、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の全体での状態のみが検出される。したがって、そのままでは、複数の信号光それぞれの各時点での伝送の有無や信号光パワーレベルについての監視データを得ることができない。また、光検出手段が単一である場合以外にも、波長多重信号光での信号光数よりも光検出手段の個数が少ない場合には、同様に、所望の監視データが得られない場合がある。
【００１２】
これに対して、上記した構成の監視装置及び監視方法によれば、光フィルタの損失傾斜を変えることによって複数の損失傾斜を順次設定して、波長多重信号光の検出を行うことができる。このとき、光検出手段で検出される波長多重信号光において、複数の信号光のそれぞれでの受光パワーレベル及び波長の異なる信号光間での受光パワーレベルの比が、設定された損失傾斜毎に変わることとなる。
【００１３】
このように、損失傾斜を変えて波長多重信号光を検出することにより、光検出手段の個数が信号光数よりも少ない場合であっても、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態について必要な監視データを得ることができる。また、監視装置の大型化、複雑化、及び高コスト化が抑制されるとともに、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態を容易に監視することが可能となる。
【００１４】
また、波長多重信号光監視装置は、光検出手段によって検出された波長多重信号光の検出データに基づいて、波長多重信号光の状態についての監視データを取得する演算手段を含む監視制御手段をさらに備え、演算手段は、光フィルタにおいて順次設定された互いに異なる複数の損失傾斜のそれぞれに対して得られた複数の検出データを用いて、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態についての監視データを取得することを特徴とする。
【００１５】
同様に、波長多重信号光監視方法は、光検出ステップで検出された波長多重信号光の検出データに基づいて、波長多重信号光の状態についての監視データを取得する監視データ取得ステップをさらに備え、監視データ取得ステップにおいて、複数の損失傾斜のそれぞれに対して得られた複数の検出データを用いて、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態についての監視データを取得することを特徴とする。
【００１６】
これにより、光検出手段で得られた波長多重信号光の検出データに対して所定の信号処理及び演算処理を行って、各時点での伝送されている信号光数や信号光それぞれの信号光パワーレベルなど、波長多重信号光の状態についての必要なデータを監視データとして効率的に取得することができる。
【００１７】
また、波長多重信号光監視装置は、波長多重信号光に含まれるＮ個（Ｎは２以上の整数）の信号光に対して、光フィルタにおいてＮ種類の損失傾斜を順次設定し、それぞれの損失傾斜に対して得られたＮ個の検出データを用いて、Ｎ個の信号光それぞれの状態についてのＮ個の監視データを取得することを特徴とする。
【００１８】
同様に、波長多重信号光監視方法は、波長多重信号光に含まれるＮ個（Ｎは２以上の整数）の信号光に対して、損失付与ステップにおいてＮ種類の損失傾斜を順次設定し、それぞれの損失傾斜に対して得られたＮ個の検出データを用いて、Ｎ個の信号光それぞれの状態についてのＮ個の監視データを取得することを特徴とする。
【００１９】
このように、Ｎ個（Ｎチャンネル）の信号光に対してＮ種類の損失傾斜を設定して波長多重信号光の検出を行うことにより、Ｎチャンネルの信号光それぞれに対して個別に、伝送の有無及び信号光パワーレベルなどについての監視データを取得することができる。
【００２０】
具体的な波長多重信号光監視装置の構成については、光フィルタは、損失傾斜を電気的な制御信号に基づいて制御可能に構成されていることが好ましい。これにより、光フィルタの損失傾斜を高速または自動で制御することが可能となり、波長多重信号光の状態の監視を効率的に行うことができる。
【００２１】
このような光フィルタとしては、例えば、光フィルタは、光分岐手段側の入力端から光検出手段側の出力端へと波長多重信号光を導波する主導波路と、第１光カプラ及び第２光カプラそれぞれを介して主導波路と光結合され、主導波路、第１光カプラ、及び第２光カプラとともにマッハツェンダ干渉計を構成する副導波路と、第１光カプラ及び第２光カプラの間にある主導波路及び副導波路の少なくとも一方の温度を調整することによって、損失傾斜を可変に制御する温度調整手段とを有する構成がある。
【００２２】
また、光分岐手段及び光フィルタが、同一の基板上に集積された平面導波路型光回路として形成されていることが好ましい。これにより、波長多重信号光監視装置を特に小型化するとともに、そのコストを低減することができる。
【００２３】
また、光分岐手段は、光結合率が１０％以下の光カプラであることが好ましい。これにより、波長多重信号光監視装置を通過することによって波長多重信号光に生じる損失を充分に抑制することができる。
【００２４】
本発明による光伝送システムは、所定の信号光波長帯域内で互いに異なる波長を有する複数の信号光からなる波長多重信号光が伝送される光伝送路と、光伝送路上の所定位置に設置され、光伝送路を伝送される波長多重信号光の状態を監視する上記した波長多重信号光監視装置とを備えることを特徴とする。
【００２５】
これにより、光ファイバ伝送路などの光伝送路を伝送される波長多重信号光の状態が好適に監視されるとともに、監視装置を含むシステム構成が簡単化された光伝送システムが実現される。
【００２６】
また、波長多重信号光監視装置で取得された波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態についての監視データに基づいて、光伝送路を伝送されている波長多重信号光の状態の制御についての指示を行う信号光制御指示手段をさらに備えることが好ましい。
【００２７】
このような信号光制御指示手段を用い、光伝送路上に設置された光増幅器や光アッテネータなどの各装置を制御することによって、光伝送路を伝送されている波長多重信号光の状態を好適に制御することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明による波長多重信号光監視装置、監視方法、及びそれを用いた光伝送システムの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２９】
図１は、本発明による波長多重信号光監視装置の一実施形態を示す構成図である。この波長多重信号光監視装置１は、所定の信号光波長帯域内で互いに異なる波長を有する複数の信号光（複数のチャンネル）からなる波長多重信号光の状態を監視するものであり、後述する光分岐手段及び光フィルタを含む光回路装置１０と、光検出手段であるフォトダイオード２０とを備えて構成されている。
【００３０】
光回路装置１０は、基板１１上に所定の導波路パターンで形成された平面型光導波路からなる平面導波路型光回路を有している。基板１１上には、この光回路を構成する光導波路として、入力用光導波路１２、出力用光導波路１３、及び監視用光導波路１４が設けられている。
【００３１】
基板１１の一方側の入力端面１１ａには、監視装置１での監視対象となる波長多重信号光を入力させる光入力ポート１２ａが設けられている。また、基板１１の入力端面１１ａとは異なる端面である出力端面１１ｂには、監視装置１を通過した波長多重信号光を出力光として出力させる光出力ポート１３ｂが設けられている。
【００３２】
入力用光導波路１２及び出力用光導波路１３は、これらの光入力ポート１２ａ及び光出力ポート１３ｂの間に、互いに直列に接続された１本の光導波路として形成されている。そして、入力用光導波路１２の出力用光導波路１３とは反対側の端部が、光入力ポート１２ａとなっている。同様に、出力用光導波路１３の入力用光導波路１２とは反対側の端部が、光出力ポート１３ｂとなっている。
【００３３】
監視装置１を通過する波長多重信号光の主光路となる、上記した入力用光導波路１２及び出力用光導波路１３からなる光導波路に対し、波長多重信号光の状態の監視を行うための監視用光導波路１４がさらに設けられている。この監視用光導波路１４は、光分岐手段である光カプラ１５を介して、入力用光導波路１２及び出力用光導波路１３からなる主導波路に対して光学的に結合されている。
【００３４】
以上の構成において、光入力ポート１２ａから監視対象として入力用光導波路１２へと入力された波長多重信号光は、光カプラ１５を通過して、出力用光導波路１３を介して光出力ポート１３ｂから出力される。同時に、波長多重信号光の一部は、光カプラ１５によって、監視用の信号光として監視用光導波路１４へと分岐される（光分岐ステップ）。
【００３５】
監視用光導波路１４の光カプラ１５とは反対側の端部は、基板１１の出力端面１１ｂに設けられた光出力端１４ｂとなっている。そして、光カプラ１５と光出力端１４ｂとの間にある監視用光導波路１４上の所定位置には、光フィルタ１６が設置されている。この光フィルタ１６は、光カプラ１５から監視用光導波路１４に分岐された波長多重信号光に含まれる複数の信号光に対し、それぞれの波長に応じた損失を与える（損失付与ステップ）。
【００３６】
光フィルタ１６を通過して信号光それぞれに所定の損失が与えられた波長多重信号光は、監視用光導波路１４の光出力端１４ｂから出力される。また、この光出力端１４ｂには、光検出手段であるフォトダイオード２０が接続されている。光フィルタ１６を通過して光出力端１４ｂから出力された波長多重信号光は、このフォトダイオード２０によって検出される（光検出ステップ）。フォトダイオード２０は、光フィルタ１６を介して入力された波長多重信号光を検出して得られたデータを検出信号として出力し、この検出信号を用いて、波長多重信号光の状態の監視が行われる。
【００３７】
ここで、波長多重信号光に含まれる信号光それぞれに対して光フィルタ１６で与えられる損失の大きさ、及び波長の異なる信号光間での損失の比は、信号光波長帯域内での損失の波長依存性を示す光フィルタ１６の損失傾斜によって決められる。図１に示した監視装置１においては、この光フィルタ１６として、入力光に対する損失傾斜が可変に制御可能な光フィルタを用いている。
【００３８】
このような波長多重信号光監視装置１の構成に対して、本監視装置１を用いて実行される波長多重信号光監視方法では、光フィルタ１６によって波長多重信号光の信号光それぞれに損失を与える損失付与ステップにおいて、波長に対する損失傾斜として互いに異なる複数の損失傾斜を順次設定する。そして、光フィルタ１６を通過した波長多重信号光をフォトダイオード２０によって検出する光検出ステップにおいて、光フィルタ１６で設定された複数の損失傾斜のそれぞれに対して波長多重信号光の検出を行って、波長多重信号光の状態を監視する。
【００３９】
本実施形態による波長多重信号光監視装置及び監視方法においては、光伝送の主光路である入力用光導波路１２及び出力用光導波路１３から、監視用の信号光として分岐された波長多重信号光に対し、監視用光導波路１４上に設置された損失傾斜を可変に制御可能な光フィルタ１６によって、波長多重信号光に含まれる複数の信号光のそれぞれに損失を与えている。そして、この光フィルタ１６によって各信号光毎（波長毎）に所定の損失が付与された波長多重信号光を、後段に設けられたフォトダイオード２０によって検出する。
【００４０】
このように、単一のフォトダイオード２０を、監視対象の波長多重信号光を検出する光検出手段とした場合、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の全体での状態が検出されることとなる。これに対して、図１に示した監視装置１では、光フィルタ１６の損失傾斜を変えることによって複数の損失傾斜を順次設定して、波長多重信号光の検出を行うことができる。
【００４１】
このとき、フォトダイオード２０で検出される波長多重信号光において、複数の信号光のそれぞれでの受光パワーレベル及び波長の異なる信号光間での受光パワーレベルの比が、設定された損失傾斜毎に変わることとなる。この各信号光の受光パワーレベルの変化を利用することにより、複数の信号光を含む波長多重信号光に対して光検出手段を単一のフォトダイオード２０とした場合であっても、複数の信号光の状態について必要な監視データを得ることができる。
【００４２】
このような構成によれば、波長多重信号光を信号光毎（波長毎）に分波するＡＷＧなどの光分波手段を用いる必要がなく、また、フォトダイオードなどの光検出手段の個数も信号光数よりも少なくてすむ。したがって、監視装置の大型化、複雑化、及び高コスト化が抑制されるとともに、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態を容易に監視することが可能となる。
【００４３】
特に、近年、波長多重光伝送システムにおいて、その伝送容量を大容量化するため、波長多重信号光に多重化される信号光のチャンネル数が増大しつつある。これに対して、上述した監視装置では、光フィルタ１６での損失傾斜が充分な範囲で可変であれば、チャンネル数の増大にかかわらず、監視用の光回路を大型化することなく小型で低コストな監視装置で充分に対応することが可能である。
【００４４】
ここで、監視用光導波路１４上に設けられる損失傾斜が可変の光フィルタ１６としては、電気的な制御信号に基づいて制御可能に構成された光フィルタを用いることが好ましい。これにより、光フィルタ１６の損失傾斜を高速または自動で制御することが可能となり、波長多重信号光の状態の監視を効率的に行うことができる。
【００４５】
また、図１に示した光回路装置１０のように、光分岐手段である光カプラ１５と光フィルタ１６とが、同一の基板１１上に集積された平面導波路型光回路として形成されていることが好ましい。これにより、波長多重信号光監視装置１を特に小型化することができる。また、その製造コスト等も低減される。ただし、監視装置の構成によっては、別々の基板上に設けられた光回路を接続する構成としても良い。
【００４６】
また、光カプラ１５としては、光結合率が１０％以下の光カプラを用いることが好ましい。これにより、波長多重信号光監視装置１を通過することによって波長多重信号光に生じる損失を充分に抑制することができる。具体的には、上記した光結合率の条件によって、光カプラ１５による波長多重信号光の損失は、およそ０．５ｄＢ以下に抑えられる。
【００４７】
本実施形態による波長多重信号光監視装置１の構成についてさらに説明する。図１に示した波長多重信号光監視装置１においては、上述した光回路装置１０及びフォトダイオード２０に加えて、監視制御部３０、検出回路３１、及び駆動回路３２が設置されている。
【００４８】
監視制御部３０は、本監視装置１による波長多重信号光の状態の監視を制御する監視制御手段である。図１に示した例における監視制御部３０は、波長多重信号光の状態に関して必要な監視を行うために監視装置１の各部の動作を制御する制御回路（または制御機能）３０ａと、フォトダイオード２０から出力された検出データ（検出信号）に基づいて所定の演算を行う演算回路（または演算機能）３０ｂとを有して構成されている。演算回路３０ｂは、フォトダイオード２０によって検出された波長多重信号光の検出データに基づいて、必要な演算を行って、波長多重信号光の状態についての監視データを取得する（監視データ取得ステップ）。
【００４９】
この監視制御部３０に対して、検出回路３１及び駆動回路３２が接続されている。検出回路３１は、監視制御部３０からの制御信号による指示にしたがって、フォトダイオード２０による波長多重信号光の検出動作を制御する。また、フォトダイオード２０からの検出信号に対して必要な信号処理を行って、得られた検出データを監視制御部３０へと出力する。一方、駆動回路３２は、監視制御部３０からの制御信号による指示にしたがって光フィルタ１６を駆動制御し、特に、上述したように可変に制御可能となっている光フィルタ１６の損失傾斜を制御する。
【００５０】
図１に示した波長多重信号光監視装置１による波長多重信号光監視方法について説明する。以下においては、特に、監視制御部３０の演算回路３０ｂでの演算によって行われる波長多重信号光の監視データの取得方法（演算方法）について説明する。
【００５１】
図２は、波長多重信号光監視方法の一例について示すグラフである。ここで、波長多重信号光監視装置１に監視対象として入力される波長多重信号光について、それぞれ波長が異なるＮチャンネル（Ｎは２以上の整数）の信号光を含んでいるとする。また、このＮチャンネルの信号光について、それぞれの波長をλ1、λ2、…、λj、…、λN（ただしλ1＜λ2＜…＜λN）とする。
【００５２】
図２に示すグラフにおいて、横軸は信号光波長λであり、波長多重信号光に含まれる信号光それぞれの波長λ1〜λNを示してある。一方、縦軸は各波長の信号光に対して光フィルタ１６で与えられる損失を示している。また、図２中に示されているＭ本（Ｍは２以上の整数）のグラフＡ1、Ａ2、…、Ａi、…、ＡMは、Ｎチャンネルの波長多重信号光に対して光フィルタ１６において設定されるＭ種類の損失傾斜である。
【００５３】
本監視方法においては、光フィルタ１６において、互いに異なる複数の損失傾斜Ａ1〜ＡMを順次設定し、これらの損失傾斜それぞれに対して、フォトダイオード２０によって波長多重信号光の検出を行う。そして、Ｍ種類の損失傾斜のそれぞれに対して得られたＭ個の検出データを用いて、演算回路３０ｂにおいて必要な演算を行って、波長多重信号光に含まれる波長λ1〜λNのＮチャンネルの信号光の状態についての監視データを取得する。これにより、例えば、各時点での伝送されている信号光数や各信号光の信号光パワーレベルなど、波長多重信号光の状態についての必要なデータを監視データとして効率的に取得することができる。
【００５４】
詳述すると、図２に示した例では、Ｍ種類の損失傾斜Ａi（ｉ＝１〜Ｍ）において、信号光波長λj（ｊ＝１〜Ｎ）を含む信号光波長帯域よりも短い波長において信号光に対する損失が互いに略等しくなっている。これに対して、信号光波長λjのそれぞれにおいては、損失の波長依存性が異なっていることにより、損失傾斜Ａi毎に信号光に与えられる損失の大きさが異なっている。また、波長の異なる信号光間での損失の比も同様に異なるものとなる。
【００５５】
ここで、光カプラ１５で分岐されて光フィルタ１６へと入力される波長多重信号光に含まれる波長λjの信号光の入力パワーレベルをそれぞれＰj（ｊ＝１〜Ｎ）とする。また、損失傾斜をＡiに設定したときに、光フィルタ１６を通過してフォトダイオード２０によって検出される波長多重信号光の受光パワーレベルをＱi（ｉ＝１〜Ｍ）とする。さらに、損失傾斜がＡiに設定された光フィルタ１６における波長λjの信号光の透過率をａijとする。このとき、信号光の入力パワーレベルＰj及び受光パワーレベルＱiは、行列を用いて表された次式
【数１】
0004622168.tif 000002
の関係を満たす。
【００５６】
この式（１）より、光フィルタ１６において設定される特定の損失傾斜Ａiについて考えると、フォトダイオード２０によって検出される波長多重信号光の受光パワーレベルＱiは、波長λ1〜λNの信号光について透過率ａijを用いて重み付けした入力パワーレベルＰ1〜ＰNの和
【数２】
0004622168.tif 000003
となる。
【００５７】
これに対して、互いに波長依存性が異なるＭ種類の損失傾斜Ａ1〜ＡMを順次設定して波長多重信号光の検出を行うと、損失傾斜毎に波長λjの各信号光に対する透過率の組合せが異なるものとなる。これにより、式（１）の行列方程式及び式（２）の方程式に示したように、損失傾斜毎に取得されたＭ個の受光パワーレベルＱ1〜ＱMの検出データに対応して、Ｎチャンネルの信号光の入力パワーレベルＰ1〜ＰNについてのＭ個の連立方程式が得られる。そして、この行列方程式（連立方程式）を解くことにより、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態についての監視データを取得することができる。
【００５８】
ここで、光フィルタ１６において設定される複数の損失傾斜Ａiの個数Ｍについては、波長多重信号光に含まれるＮチャンネルの信号光に対して、Ｍ＝ＮとしてＮ種類の損失傾斜Ａ1〜ＡNを用いることが好ましい。このとき、それぞれの損失傾斜に対して得られたＮ個の検出データを用いて、Ｎチャンネルの信号光それぞれの状態についてのＮ個の監視データを取得することができる。すなわち、Ｎチャンネルの信号光それぞれに対して個別に、伝送の有無及び信号光パワーレベルなどについての監視データを取得することが可能となる。
【００５９】
例えば、信号光のチャンネル数及び設定する損失傾斜の個数をＮ＝Ｍ＝４とし、波長λ1、λ2、λ3、λ4で入力パワーレベルがＰ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4の４チャンネルの信号光に対して、光フィルタ１６において４種類の損失傾斜Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4を順次設定して波長多重信号光の検出を行うとする。このとき、各損失傾斜に対応する検出データとして得られるフォトダイオード２０での受光パワーレベルＱ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4は、損失傾斜Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4に対応する透過率の４×４の行列（ａij）を用いて、次式によって表される。
【００６０】
【数３】
0004622168.tif 000004
【００６１】
このとき、行列（ａij）の逆行列を（ａij）-1とすると、波長多重信号光に含まれる信号光の監視データとなる入力パワーレベルＰ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4は、検出データである受光パワーレベルＱ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4を用いて、
【数４】
0004622168.tif 000005
によって求めることができる。
【００６２】
なお、行列（ａij）に含まれる各透過率ａij及び損失傾斜Ａiについては、例えば、単一波長の信号光を用いて光フィルタ１６による損失をあらかじめ測定しておき、得られた測定値を、波長多重信号光を監視する際の演算データとして用いることができる。
【００６３】
また、光フィルタ１６におけるＭ種類の損失傾斜Ａ1〜ＡMの設定については、例えば、光フィルタ１６の損失傾斜をＭ回の周期で連続的に変更していく方法が可能である。この場合、検出データ及び監視データの処理及び演算等は、損失傾斜の変更の周期に合わせて実行される。
【００６４】
また、光フィルタ１６において可変に制御される損失傾斜Ａiについては、図２に示す例以外にも、様々な形状の損失傾斜を利用することが可能である。
【００６５】
図３は、波長多重信号光監視方法の他の例について示すグラフである。図３に示した例では、Ｍ種類の損失傾斜Ｂi（ｉ＝１〜Ｍ）において、信号光波長λj（ｊ＝１〜Ｎ）を含む信号光波長帯域内の所定の波長において信号光に対する損失が互いに略等しくなっている。これに対して、信号光波長λjのそれぞれにおいては、損失の波長依存性が異なっていることにより、損失傾斜Ａi毎に信号光に与えられる損失の大きさが異なっている。このような損失傾斜Ｂ1〜ＢMによっても、図２に示した損失傾斜Ａ1〜ＡMと同様に、波長多重信号光の状態の監視を行うことができる。
【００６６】
図４は、図１に示した波長多重信号光監視装置に用いられる光フィルタの一例を示す構成図である。図４に示す光フィルタ１６は、波長に対する損失傾斜が可変であるとともに、その損失傾斜を電気的な制御信号に基づいて制御可能に構成されたＶＡＳＣ（Variable Attenuation Slope Compensator）４である。このＶＡＳＣ４は、基板４１上に形成された平面導波路型光回路によるものであり、主導波路４２、副導波路４３、及びヒータ４６を有して構成されている。
【００６７】
なお、ＶＡＳＣ４の光回路の導波路パターンが形成される基板４１は、例えば、図１に示した光回路装置１０の基板１１の一部分である。この場合、図１に示したように、光カプラ１５等を含む光回路装置１０での光回路に含まれる形で、図４に示すＶＡＳＣ４の光回路が設けられる。
【００６８】
主導波路４２は、光カプラ１５側の監視用光導波路１４との接続点となる光入力端４２ａと、フォトダイオード２０側の監視用光導波路１４との接続点となる光出力端４２ｂとの間に設けられ、光入力端４２ａから光出力端４２ｂへと波長多重信号光を導波する光導波路である。この主導波路４２に対して、光入力端４２ａから光出力端４２ｂへ順に、第１光カプラ４４及び第２光カプラ４５が設けられている。
【００６９】
一方、副導波路４３は、主導波路４２を導波される波長多重信号光に含まれる複数の信号光のそれぞれに対して所定の損失を与えるための光導波路である。この副導波路４３は、主導波路４２に対して、上記した第１光カプラ４４及び第２光カプラ４５それぞれを介して互いに光結合されている。そして、以上の構成により、主導波路４２、副導波路４３、第１光カプラ４４、及び第２光カプラ４５は、マッハツェンダ干渉計を構成している。すなわち、ＶＡＳＣ４は、１段のマッハツェンダ干渉計から構成されている。
【００７０】
ヒータ４６は、主導波路４２の温度を調整する温度調整手段であり、第１光カプラ４４と第２光カプラ４５との間における主導波路４２上に設けられている。このヒータ４６は、主導波路４２の温度を調整することにより、主導波路４２を導波される波長多重信号光に含まれる各信号光に対する位相変化量を調整して、光入力端４２ａと光出力端４２ｂとの間において信号光に与えられる損失を調整する。
【００７１】
このとき、ヒータ４６によって調整される信号光への位相変化量は信号光の波長に依存し、波長多重信号光の信号光それぞれに対して異なる変化を示す。したがって、光フィルタであるＶＡＳＣ４において、ヒータ４６を用いて光導波路の温度を調整して信号光に生じる損失を調整することによって、信号光波長帯域内における波長に対する損失傾斜を可変に制御することができる。
【００７２】
図５は、図１に示した波長多重信号光監視装置に用いられる光フィルタの他の例を示す構成図である。図５に示す光フィルタ１６は、光カプラ５５を共有する２段のマッハツェンダ干渉計から構成されるＶＡＳＣ５である。このＶＡＳＣ５は、基板５１（１１）上に形成された平面導波路型光回路によるものであり、主導波路５２、副導波路５３、及びヒータ５７、５８を有して構成されている。
【００７３】
主導波路５２は、光カプラ１５側の監視用光導波路１４との接続点となる光入力端５２ａと、フォトダイオード２０側の監視用光導波路１４との接続点となる光出力端５２ｂとの間に設けられ、光入力端５２ａから光出力端５２ｂへと波長多重信号光を導波する光導波路である。この主導波路５２に対して、光入力端５２ａから光出力端５２ｂへ順に、第１光カプラ５４、第２光カプラ５５、及び第３光カプラ５６が設けられている。
【００７４】
一方、副導波路５３は、主導波路５２を導波される波長多重信号光に含まれる複数の信号光のそれぞれに対して所定の損失を与えるための光導波路である。この副導波路５３は、主導波路５２に対して、第１光カプラ５４、第２光カプラ５５、及び第３光カプラ５６それぞれを介して互いに光結合されている。そして、以上の構成により、主導波路５２、副導波路５３、第１光カプラ５４、第２光カプラ５５、及び第３光カプラ５６は、２段構成のマッハツェンダ干渉計を構成している。
【００７５】
ヒータ５７は、副導波路５３の温度を調整する温度調整手段であり、第１光カプラ５４と第２光カプラ５５との間における副導波路５３上に設けられている。また、ヒータ５８は、主導波路５２の温度を調整する温度調整手段であり、第２光カプラ５５と第３光カプラ５６との間における主導波路５４上に設けられている。これらのヒータ５７、５８は、主導波路５２及び副導波路５３の温度を調整することにより、それぞれの光導波路を導波される波長多重信号光に含まれる各信号光に対する位相変化量を調整して、光入力端５２ａと光出力端５２ｂとの間において信号光に与えられる損失を調整する。これにより、ＶＡＳＣ５において、信号光波長帯域内における損失傾斜を可変に制御することができる。
【００７６】
図６は、図１に示した波長多重信号光監視装置に用いられる光フィルタの他の例を示す構成図である。図６に示す光フィルタ１６は、２段のマッハツェンダ干渉計から構成されるＶＡＳＣ６である。このＶＡＳＣ６は、基板６１（１１）上に形成された平面導波路型光回路によるものであり、主導波路６２、第１副導波路６３、第２副導波路６４、及びヒータ６９、７０を有して構成されている。
【００７７】
主導波路６２は、光カプラ１５側の監視用光導波路１４との接続点となる光入力端６２ａと、フォトダイオード２０側の監視用光導波路１４との接続点となる光出力端６２ｂとの間に設けられ、光入力端６２ａから光出力端６２ｂへと波長多重信号光を導波する光導波路である。この主導波路６２に対して、光入力端６２ａから光出力端６２ｂへ順に、第１光カプラ６５、第２光カプラ６６、第３光カプラ６７、及び第４光カプラ６８が設けられている。
【００７８】
一方、第１副導波路６３及び第２副導波路６４は、主導波路６２を導波される波長多重信号光に含まれる複数の信号光のそれぞれに対して所定の損失を与えるための光導波路である。
【００７９】
第１副導波路６３は、主導波路６２に対して、第１光カプラ６５及び第２光カプラ６６それぞれを介して互いに光結合されている。そして、以上の構成により、主導波路６２、第１副導波路６３、第１光カプラ６５、及び第２光カプラ６６は、２段構成のうちで１段目のマッハツェンダ干渉計を構成している。
【００８０】
また、第２副導波路６４は、主導波路６２に対して、第３光カプラ６７及び第４光カプラ６８それぞれを介して互いに光結合されている。そして、以上の構成により、主導波路６２、第２副導波路６４、第３光カプラ６７、及び第４光カプラ６８は、２段構成のうちで２段目のマッハツェンダ干渉計を構成している。
【００８１】
ヒータ６９は、主導波路６２の温度を調整する温度調整手段であり、第１光カプラ６５と第２光カプラ６６との間における主導波路６２上に設けられている。また、ヒータ７０は、第２副導波路６４の温度を調整する温度調整手段であり、第３光カプラ６７と第４光カプラ６８との間における第２副導波路６４上に設けられている。これらのヒータ６９、７０は、主導波路６２及び第２副導波路６４の温度を調整することにより、それぞれの光導波路を導波される波長多重信号光に含まれる各信号光に対する位相変化量を調整して、光入力端６２ａと光出力端６２ｂとの間において信号光に与えられる損失を調整する。これにより、ＶＡＳＣ６において、信号光波長帯域内における損失傾斜を可変に制御することができる。
【００８２】
損失傾斜を可変に制御可能な光フィルタ１６の例として上述したＶＡＳＣ４、５、及び６のうち、図４に示したＶＡＳＣ４、及び図５に示したＶＡＳＣ５は、いずれもほぼ図２に示したような損失傾斜及びその変化を示す。一方、図６に示したＶＡＳＣ６は、ほぼ図３に示したような損失傾斜及びその変化を示す。また、図４に示したＶＡＳＣ４と図５に示したＶＡＳＣ５とを比較すると、上述したようにほぼ同様の損失傾斜を示すが、２段のマッハツェンダ干渉計から構成されるＶＡＳＣ５の方が損失傾斜の直線性において優れている。
【００８３】
これらの光フィルタの構成及び得られる損失傾斜等については、それぞれの監視装置１の構成や監視対象となる波長多重信号光の信号光波長帯域などの諸条件に応じて、好適なものを選択して用いることが好ましい。
【００８４】
図１に示した構成の波長多重信号光監視装置１による波長多重信号光の監視方法の具体的な例として、損失傾斜が可変に制御可能な光フィルタとして上述したＶＡＳＣを用いた場合の実施例について説明する。
【００８５】
本実施例においては、波長多重信号光監視装置１に監視対象として入力される波長多重信号光として、波長λ1＝１５７５ｎｍ、λ2＝１５８５ｎｍ、λ3＝１５９５ｎｍ、λ4＝１６０５ｎｍの４チャンネルの信号光を有する波長多重信号光を想定した。また、波長多重信号光に損失を与える光フィルタ１６としては、図５に示した２段構成のＶＡＳＣ５を用いた。そして、１段目で副導波路５３上に設置したヒータ５７に供給する電力Ｓ１と、２段目で主導波路５２上に設置したヒータ５８に供給する電力Ｓ２とによって、ＶＡＳＣ５において信号光に与えられる損失及びその損失傾斜を制御した。
【００８６】
具体的には、上記した４チャンネルの信号光を有する波長多重信号光に対応して、ヒータ５７、５８に供給する電力を（Ｓ１、Ｓ２）＝（６１．７ｍＷ、６２．１ｍＷ）、（９０．３ｍＷ、９０．５ｍＷ）、（１０７．５ｍＷ、１０７．７ｍＷ）、及び（１２０．９ｍＷ、１２１．６ｍＷ）として、４種類の損失傾斜Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4を設定した。
【００８７】
図７は、光フィルタであるＶＡＳＣにおいて設定された４種類の損失傾斜Ａ1〜Ａ4を示すグラフである。このグラフより、ヒータ５７、５８に供給する電力を変えることによって、ＶＡＳＣ５における損失傾斜が可変に制御されていることがわかる。また、波長λ1〜λ4の信号光それぞれに対する損失の値は、
【数５】
0004622168.tif 000006
であった。
【００８８】
このＶＡＳＣ５（光フィルタ１６）に対して、入力パワーレベルがそれぞれＰ1〜Ｐ4である波長λ1〜λ4の信号光からなる波長多重信号光を入力し、ＶＡＳＣ５を通過させて損失を与えた後に、フォトダイオード２０によって波長多重信号光を検出する。このとき、フォトダイオード２０での波長多重信号光の受光パワーレベルＱ1〜Ｑ4は、ＶＡＳＣ５における透過率の行列（ａij）を用いて、式（３）によって表される。本実施例における透過率の行列（ａij）は、以下のようであった。
【００８９】
【数６】
0004622168.tif 000007
【００９０】
また、この透過率の行列（ａij）の逆行列（ａij）-1
【数７】
0004622168.tif 000008
を用いれば、式（４）に示したように、検出データとして得られた受光パワーレベルＱ1〜Ｑ4から、波長多重信号光の状態についての監視データとして、波長多重信号光に含まれる波長λ1〜λ4の信号光それぞれに対する入力パワーレベルＰ1〜Ｐ4を求めることができる。
【００９１】
次に、上述した波長多重信号光監視装置を備える光伝送システムについて説明する。図８は、本発明による光伝送システムの一実施形態を模式的に示す構成図である。
【００９２】
本実施形態の光伝送システムは、複数の信号光を含む波長多重信号光を送信する送信器（送信局）Ｔと、送信器Ｔから送信された波長多重信号光が伝送される光伝送路である光ファイバ伝送路Ｌと、光ファイバ伝送路Ｌを伝送された波長多重信号光を受信する受信器（受信局）Ｒとを備えて構成されている。
【００９３】
光ファイバ伝送路Ｌ上の所定位置には、図１に示した構成を有する波長多重信号光監視装置１が設置されている。これにより、光ファイバ伝送路Ｌを伝送される波長多重信号光の状態が好適に監視されるとともに、監視装置１を含むシステム構成が簡単化された光伝送システムが実現される。
【００９４】
波長多重信号光監視装置１が設置された上記のような光伝送システムにおいては、さらに、監視装置１で取得された波長多重信号光についての監視データに基づいて、光伝送路Ｌを伝送されている波長多重信号光の状態の制御についての指示を行う信号光制御指示装置を設置しても良い。このような指示装置を設けることにより、監視装置１で得られた波長多重信号光の監視データをフィードバックして、光伝送路Ｌを伝送されている波長多重信号光の状態をリアルタイムで好適に制御することが可能となる。
【００９５】
図９は、光伝送システムの他の実施形態を模式的に示す構成図である。この光伝送システムにおいては、光ファイバ伝送路Ｌ上の所定位置に、光増幅器であるＥＤＦＡ１０１が設置されている。光伝送路Ｌを伝送される波長多重信号光は、ＥＤＦＡ１０１によって所望の強度に光増幅される。
【００９６】
これに対して、ＥＤＦＡ１０１の下流側に、光カプラ１５、光フィルタ１６、及びフォトダイオード２０を含む波長多重信号光監視装置１が設置されている。さらに、監視装置１で得られた監視データに基づいて光伝送路Ｌを伝送されている波長多重信号光の状態を制御するため、波長多重信号光の制御を指示する信号光制御指示装置１００が設けられている。この指示装置１００は、監視装置１及びＥＤＦＡ１０１に接続されている。
【００９７】
光伝送路Ｌを伝送される波長多重信号光は、監視装置１内の光カプラ１５によってその一部が分岐され、ＶＡＳＣ（光フィルタ）１６を介してフォトダイオード２０によって検出される。そして、得られた検出データ、または検出データから求められた監視データが、信号光制御指示装置１００へと送出され、指示装置１００は、監視データに基づいて、ＥＤＦＡ１０１による波長多重信号光の光増幅の制御を指示する。
【００９８】
図１０は、光伝送システムの他の実施形態を模式的に示す構成図である。この光伝送システムにおいては、光ファイバ伝送路Ｌ上の所定位置に、ＡＷＧ２０１、多チャンネル可変光アッテネータ（光減衰器）２０２、及びＡＷＧ２０３がこの順で設置されている。光伝送路Ｌを伝送される波長多重信号光は、ＡＷＧ２０１によって分波され、チャンネル毎（信号光毎）に可変光アッテネータ２０２によって所望の強度に光減衰された後、ＡＷＧ２０３によって再び合波される。
【００９９】
これに対して、ＡＷＧ２０１の上流側に、波長多重信号光監視装置１が設置されている。さらに、監視装置１で得られた監視データに基づいて波長多重信号光の状態を制御するため、波長多重信号光の制御を指示する信号光制御指示装置２００が設けられている。この指示装置２００は、監視装置１及び可変光アッテネータ２０２に接続されている。
【０１００】
光伝送路Ｌを伝送される波長多重信号光は、監視装置１内の光カプラ１５によってその一部が分岐され、ＶＡＳＣ１６を介してフォトダイオード２０によって検出される。そして、得られた検出データ、または検出データから求められた監視データが、信号光制御指示装置２００へと送出され、指示装置２００は、監視データに基づいて、可変光アッテネータ２０２による波長多重信号光の光減衰の制御を指示する。
【０１０１】
図１１は、光伝送システムの他の実施形態を模式的に示す構成図である。この光伝送システムにおいては、光ファイバ伝送路Ｌ上の所定位置に、ＡＷＧ３０１、多チャンネル可変光アッテネータ（光減衰器）３０２、及びフォトダイオード３０３がこの順で設置されている。光伝送路Ｌを伝送される波長多重信号光は、ＡＷＧ３０１によって分波され、チャンネル毎（信号光毎）に可変光アッテネータ３０２によって所望の強度に光減衰された後、フォトダイオード３０３によって検出される。
【０１０２】
これに対して、ＡＷＧ３０１の上流側に、波長多重信号光監視装置１が設置されている。さらに、監視装置１で得られた監視データに基づいて波長多重信号光の状態を制御するため、波長多重信号光の制御を指示する信号光制御指示装置３００が設けられている。この指示装置３００は、監視装置１及び可変光アッテネータ３０２に接続されている。
【０１０３】
光伝送路Ｌを伝送される波長多重信号光は、監視装置１内の光カプラ１５によってその一部が分岐され、ＶＡＳＣ１６を介してフォトダイオード２０によって検出される。そして、得られた検出データ、または検出データから求められた監視データが、信号光制御指示装置３００へと送出され、指示装置３００は、監視データに基づいて、可変光アッテネータ３０２による波長多重信号光の光減衰の制御を指示する。
【０１０４】
このように、波長多重信号光監視装置で取得された波長多重信号光の状態についての検出データまたは監視データを用い、信号光制御指示装置を介して光伝送路Ｌ上に設置された光増幅器や光アッテネータなどの光学装置の動作を制御することによって、光伝送路Ｌを伝送されている波長多重信号光の状態、例えば波長多重信号光に含まれている複数の信号光それぞれの信号光パワーレベル、を好適に制御することができる。
【０１０５】
なお、この信号光制御指示装置については、波長多重信号光監視装置内、または光増幅器や光アッテネータなどの制御対象となる光学装置内に設ける構成とすることが可能である。例えば、図１に示した構成の波長多重信号光監視装置１であれば、監視制御部３０が信号光制御指示装置の機能を併せ持って、他の光学装置に対して指示を行う構成が考えられる。あるいは、波長多重信号光監視装置及び制御対象の光学装置とは別個の制御装置として設けても良い。
【０１０６】
本発明による波長多重信号光監視装置、監視方法、及びそれを用いた光伝送システムは、上述した実施形態及び実施例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、監視用の波長多重信号光に損失を与える光フィルタとしては、損失傾斜を可変に制御することが可能なものであれば、上記したＶＡＳＣ以外にも様々な光フィルタを用いることが可能である。
【０１０７】
また、光フィルタ以外の構成についても、図１に示した構成例に限られない。例えば、図１においては監視制御部３０に設けられた演算回路３０ｂで監視データを求める演算を行っているが、監視装置１内では演算を行わずに検出データのみを取得し、別の演算装置で監視データを求めても良い。また、監視制御部３０に表示装置を接続しておき、取得された監視データを操作者に対して表示する構成としても良い。
【０１０８】
また、Ｎチャンネルの信号光を含む波長多重信号光に対して光フィルタで設定される損失傾斜の個数Ｍについては、上記した実施例ではＭ＝Ｎとしたが、得られる監視データの精度向上などのため、必要に応じてＭ＞Ｎとしても良い。あるいは、損失傾斜の個数Ｍを信号光のチャンネル数Ｎより少ない数としても良い。このようにＭ＜Ｎとした場合には、すべてのチャンネルについて信号光パワーレベルを求めることはできないが、一定の制限の下で、信号光波長帯域内での信号光パワーレベルの分布状態などについての監視データを取得することが可能である。
【０１０９】
具体的には、例えば、Ｍ＝Ｎ／２として信号光数の半数の損失傾斜を設定するとともに、信号光を２チャンネル毎の組として信号光パワーレベルを監視する方法がある。このような監視方法によって得られた監視データも、光増幅器における波長による光増幅率分布の制御などにおいては、充分に有効に利用することが可能である。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明による波長多重信号光監視装置、監視方法、及びそれを用いた光伝送システムは、以上詳細に説明したように、次のような効果を得る。すなわち、光伝送の主光路から監視用の信号光として分岐された波長多重信号光に対し、損失傾斜を可変に制御可能な光フィルタを監視用光導波路上に設置し、複数の損失傾斜それぞれに対して波長多重信号光を光検出手段で検出して監視を行う監視装置及び監視方法によれば、光検出手段を例えば単一の受光素子とした場合であっても、波長多重信号光に含まれる複数の信号光についての必要な監視データを得ることができる。
【０１１１】
このような構成によれば、監視装置の大型化、複雑化、及び高コスト化が抑制されるとともに、波長多重信号光に含まれる複数の信号光の状態を容易に監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】波長多重信号光監視装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】波長多重信号光監視方法の一例について示すグラフである。
【図３】波長多重信号光監視方法の他の例について示すグラフである。
【図４】図１に示した波長多重信号光監視装置に用いられる光フィルタの一例を示す構成図である。
【図５】図１に示した波長多重信号光監視装置に用いられる光フィルタの他の例を示す構成図である。
【図６】図１に示した波長多重信号光監視装置に用いられる光フィルタの他の例を示す構成図である。
【図７】光フィルタにおいて設定される複数の損失傾斜の例を示すグラフである。
【図８】光伝送システムの一実施形態を模式的に示す構成図である。
【図９】光伝送システムの他の実施形態を模式的に示す構成図である。
【図１０】光伝送システムの他の実施形態を模式的に示す構成図である。
【図１１】光伝送システムの他の実施形態を模式的に示す構成図である。
【符号の説明】
１…波長多重信号光監視装置、１０…光回路装置、１１…基板、１１ａ…入力端面、１１ｂ…出力端面、１２…入力用光導波路、１２ａ…光入力ポート、１３…出力用光導波路、１３ｂ…光出力ポート、１４…監視用光導波路、１４ｂ…光出力端、１５…光カプラ、１６…光フィルタ、２０…フォトダイオード、３０…監視制御部、３０ａ…制御回路、３０ｂ…演算回路、３１…検出回路、３２…駆動回路、
４…ＶＡＳＣ（光フィルタ）、４１…基板、４２…主導波路、４３…副導波路、４４、４５…光カプラ、４６…ヒータ、５…ＶＡＳＣ、５１…基板、５２…主導波路、５３…副導波路、５４、５５、５６…光カプラ、５７、５８…ヒータ、６…ＶＡＳＣ、６１…基板、６２…主導波路、６３…第１副導波路、６４…第２副導波路、６５、６６、６７、６８…光カプラ、６９、７０…ヒータ。
【図１】
0004622168.tif 000009
【図２】
0004622168.tif 000010
【図３】
0004622168.tif 000011
【図４】
0004622168.tif 000012
【図５】
0004622168.tif 000013
【図６】
0004622168.tif 000014
【図７】
0004622168.tif 000015
【図８】
0004622168.tif 000016
【図９】
0004622168.tif 000017
【図１０】
0004622168.tif 000018
【図１１】
0004622168.tif 000019