(57)【要約】【課題】  光伝送路の複雑な利得プロファイルにも対応可能なプリエンファシス機能を実現する。【解決手段】  光伝送路の伝送波長帯を、その利得プロファイルの山及び谷、又は変曲点によりｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）に区分する。各合波器１２−１〜１２−ｎは、バンド（Ｂ１〜Ｂｎ）単位のＷＤＭ信号光を出力する。各光増幅器１４−１〜１４−ｎは、対応する光合波器１２−１〜１２−ｎの出力光を光増幅する。各利得等化器１６−１〜１６−ｎは、対応する当該光増幅器１４−１〜１４−ｎの出力光の利得プロファイルを調整する。合波器１８は、利得等化器１６−１〜１６−ｎの出力光を合波し、合波光を光伝送路に出力する。【選択図】  図１
2005117474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路の伝送波長帯を構成するｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）のそれぞれにおけるＷＤＭ信号光を発生するｎ個のＷＤＭ信号光発生装置（１０，１２−１〜１２−ｎ）と、
それぞれ、対応する当該ＷＤＭ信号光発生装置から出力されるＷＤＭ信号光を光増幅するｎ個の光増幅器（１４−１〜１４−ｎ）と、
それぞれ、対応する当該光増幅器（１４−１〜１４−ｎ）の出力光の利得プロファイルを調整するｎ個の利得等化器（１６−１〜１６−ｎ）と、
当該ｎ個の利得等化器（１６−１〜１６−ｎ）の出力光を合波し、合波光を当該光伝送路に出力する光合波器（１８）
とを具備する光送信装置であって、
各バンド（Ｂ１〜Ｂｎ）が、当該光伝送路の当該伝送波長帯の利得プロファイルの山及び谷により区分されている
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
光伝送路の伝送波長帯を構成するｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）のそれぞれにおけるＷＤＭ信号光を発生するｎ個のＷＤＭ信号光発生装置（１０，１２−１〜１２−ｎ）と、
それぞれ、対応する当該ＷＤＭ信号光発生装置から出力されるＷＤＭ信号光を光増幅するｎ個の光増幅器（１４−１〜１４−ｎ）と、
それぞれ、対応する当該光増幅器（１４−１〜１４−ｎ）の出力光の利得プロファイルを調整するｎ個の利得等化器（１６−１〜１６−ｎ）と、
当該ｎ個の利得等化器（１６−１〜１６−ｎ）の出力光を合波し、合波光を当該光伝送路に出力する光合波器（１８）
とを具備する光送信装置であって、
各バンド（Ｂ１〜Ｂｎ）が、当該光伝送路の当該伝送波長帯の利得プロファイルの変曲点により区分されている
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項３】
更に、ｎ個の光増幅器の内の複数の光増幅器（１１４−１〜１１４−ｎ）と、当該ｎ個の利得等化器の内の同数の利得等化器（１１６−１〜１１６−ｎ）との対応を切り替える光スイッチ（１１５）を具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の光送信装置。
【請求項４】
光伝送路の伝送波長帯を、その利得プロファイルの山及び谷によりｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）に区分し、
当該ｎ個のバンドのそれぞれにおけるＷＤＭ信号光の利得を個別の利得強調装置（１４−１〜１４−ｎ，１６−１〜１６−ｎ）で強調し、
利得を強調された当該ＷＤＭ信号光を合波し、光伝送路に出力する
ことを特徴とするＷＤＭ信号光のプリエンファシス方法。
【請求項５】
光伝送路の伝送波長帯を、その利得プロファイルの変曲点によりｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）に区分し、
当該ｎ個のバンドのそれぞれにおけるＷＤＭ信号光の利得を個別の利得強調装置（１４−１〜１４−ｎ，１６−１〜１６−ｎ）で強調し、
利得を強調された当該ＷＤＭ信号光を合波し、光伝送路に出力する
ことを特徴とするＷＤＭ信号光のプリエンファシス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信装置及びＷＤＭ（波長分割多重）信号光のプリエンファシス方法に関し、より具体的には、光ファイバ伝送システムにおける光送信装置及びＷＤＭ信号光のプリエンファシス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光増幅伝送路の利得等化は、理想的には、必要となる伝送帯域全体で利得プロファイルを平坦にする。しかし、実際的には、利得等化に使用できる光学デバイスの制限から、伝送帯域内に利得の高低が残る。このような利得の高低は、波長多重信号の各波長の受信特性（光ＳＮＲ）の差をもたらす。
【０００３】
これを補正するために、送信装置において、信号光の光強度レベルに差をつける方法（プリエンファシス）が一般的に用いられている。即ち、各信号波長の信号光を出力する光信号発生装置と、波長分割多重装置の対応する入力ポートとの間に、光増幅器又は光減衰器を配置して、各信号波長の信号光の光強度を、光伝送路の利得プロファイルを相殺するように調整する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のように、各信号波長の信号光の光強度を光増幅器又は光減衰器により個別に調節する方法では、利得プロファイルの変動が大きい又は激しい光伝送路に対応できない。即ち、利得プロファイルの変動が大きい又は激しい光伝送路に対しては、その利得プロファイルの変動を相殺するようなプリエンファシス機能を光送信装置に装備する必要があるが、そのような大きな又は激しい変動の利得プロファイルを相殺する透過特性の光フィルタを実現するのは難しい。また、各信号波長について光強度を調節するようにすると、調整する要素数が多くなり、煩雑である。
【０００５】
また、プリエンファシス量を大きくすると、信号光の光信号対雑音比（ＳＮＲ）が劣化する。また、各信号波長について光強度を調節しなければならないので、調整する要素数が多くなり、煩雑である。
【０００６】
本発明は、高精度のプリエンファシスをより簡易に行える光送信装置及びＷＤＭ信号光のプリエンファシス方法を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光送信装置は、光伝送路の伝送波長帯を構成するｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）のそれぞれにおけるＷＤＭ信号光を発生するｎ個のＷＤＭ信号光発生装置と、それぞれ、対応する当該ＷＤＭ信号光発生装置から出力されるＷＤＭ信号光を光増幅するｎ個の光増幅器と、それぞれ、対応する当該光増幅器の出力光の利得プロファイルを調整するｎ個の利得等化器と、当該ｎ個の利得等化器の出力光を合波し、合波光を当該光伝送路に出力する光合波器とを具備する光送信装置であって、各バンド（Ｂ１〜Ｂｎ）が、当該光伝送路の当該伝送波長帯の利得プロファイルの山及び谷により区分されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る光送信装置は、光伝送路の伝送波長帯を構成するｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）のそれぞれにおけるＷＤＭ信号光を発生するｎ個のＷＤＭ信号光発生装置と、それぞれ、対応する当該ＷＤＭ信号光発生装置から出力されるＷＤＭ信号光を光増幅するｎ個の光増幅器と、それぞれ、対応する当該光増幅器の出力光の利得プロファイルを調整するｎ個の利得等化器と、当該ｎ個の利得等化器の出力光を合波し、合波光を当該光伝送路に出力する光合波器とを具備する光送信装置であって、各バンド（Ｂ１〜Ｂｎ）が、当該光伝送路の当該伝送波長帯の利得プロファイルの変曲点により区分されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るＷＤＭ信号光のプリエンファシス方法では、光伝送路の伝送波長帯を、その利得プロファイルの山及び谷によりｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）に区分する。当該ｎ個のバンドのそれぞれにおけるＷＤＭ信号光の利得を個別の利得強調装置で強調する。そして、利得を強調された当該ＷＤＭ信号光を合波し、光伝送路に出力する。
【００１０】
本発明に係るＷＤＭ信号光のプリエンファシス方法では、光伝送路の伝送波長帯を、その利得プロファイルの変曲点によりｎ個のバンド（Ｂ１〜Ｂｎ）に区分する。当該ｎ個のバンドのそれぞれにおけるＷＤＭ信号光の利得を個別の利得強調装置で強調する。そして、利得を強調された当該ＷＤＭ信号光を合波し、光伝送路に出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光伝送路の伝送波長帯を単純な利得プロファイルになる複数のバンドに区分し、そのバンド単位でＷＤＭ信号光の利得を強調するので、利得を強調するための各バンドの利得等化装置も容易に実現できる。また、光伝送路の伝送波長帯の利得プロファイルが複雑な形状であっても、容易に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。本実施例では、光伝送路の伝送波長帯（波長λａ〜λｂ）を複数のバンドＢ１〜Ｂｎに分け、そのバンド単位で信号光の利得を調整する。バンドの区分方法は、後で詳細に説明する。
【００１４】
信号光発生装置１０は、光伝送路の伝送波長帯内の互いに異なる信号波長の信号光を発生する。光合波器１２−１〜１２−ｎは、各バンドＢ１〜Ｂｎ単位で、信号光発生装置１０の出力信号光を合波する。各光合波器１２−１〜１２−ｎの出力光は、対応するバンドＢ１〜ＢｎのＷＤＭ（波長分割多重信号光）である。各光合波器１２−１〜１２−ｎから出力されるＷＤＭ信号光は、光増幅器１４−１〜１４−ｎ及び利得等化器１６−１〜１６−ｎを介して、光合波器１８に入力する。利得等化器１６−１〜１６−ｎは具体的には波長に応じて透過率の異なる光フィルタからなり、その目的は、各信号光の利得を同じにするためではなく、波長に応じた利得の強調（プリエンファシス）である。光合波器１８は、各利得等化器１６−１〜１６−ｎの出力信号光を合波して、図示しない光伝送路に出力する。光合波器１８と光伝送路の間に光増幅器を配置することもある。
【００１５】
本実施例では、バンドＢ１〜Ｂｎ毎に光増幅器１４−１〜１４−ｎの利得及び利得等化器１６−１〜１６−ｎの透過率特性を調整できる。これにより、プリエンファシス特性をバンド単位で選択又は設定できるようになる。光ファイバ伝送路の伝送波長帯は、例えば、２０ｎｍ程度であり、これを例えば４つのブロックに分割すると、１ブロックは５ｎｍ程度である。従って、光増幅器１４−１〜１４−ｎの利得の波長に対する変化はほとんど無視できる。プリエンファシスの利得平均レベルを光増幅器１４−１〜１４−ｎにより決定し、プリエンファシスの波長分布を利得等化器１６−１〜１６−ｎにより決定する。
【００１６】
図２は、本実施例におけるバンド分割の第１例を示す。図２（ａ）は、光伝送路の利得プロファイル例を示す。横軸は、波長を示し、縦軸は利得を示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す利得プロファイルを平坦化するための、光送信装置における理想的な利得等化特性を示す。横軸は、波長（又はバンド）を示し、縦軸は利得等化量を示す。図２（ｃ）は、第１のバンド区分例によるバンド毎の利得等化特性を示す。横軸は波長（又はバンド）を示し、縦軸は利得等化量を示す。
【００１７】
図２（ｂ）に示す例では、伝送帯域内で、理想的な利得等化量（又は光伝送路の利得プロファイル）を、その山と谷で複数のバンドに区分する。これにより、各バンドの利得プロファイルは、波長に対して単調に増加又は減少する。図２（ｂ）に示す例では、理想的な利得等化特性には２つの谷と１つの山があるので、４つのバンドＢ１〜Ｂ４に区分される。このバンド区分により、各バンドＢ１〜Ｂ４内では、利得等化特性を、図２（ｃ）に実線で示すように、単調に変化する特性、より簡単には直線的に変化する特性で近似できる。参考のため、図２（ｃ）には、図２（ｂ）に示す理想的な利得等化特性を一点鎖線で付記してある。図２（ｂ）に示す理想的な利得等化特性のように複雑な形状の利得等化特性を具備する光デバイスを用意するのは極めて困難である。しかし、図２（ｃ）に示すような単調変化の利得等化特性を具備する光デバイスを用意するのは容易である。このような単調変化の利得等化特性は、例えば、ＦＳＲ（Free Spectral Range）の大きいエタロンにより容易に実現できる。
【００１８】
図２（ｃ）では、利得等化器１６−１の利得等化特性を、バンドＢ１に対する利得等化特性２０−１に合致するように設定する。同様に、利得等化器１６−２，１６−３，１６−４の利得等化特性を、それぞれ、バンドＢ２〜Ｂ４に対する利得等化特性２０−２〜２０−４に合致するように設定する。
【００１９】
図３は、本実施例におけるバンド分割の第２例を示す。図３（ａ）は、図２（ａ）と同じ、光伝送路の利得プロファイル例を示す。横軸は、波長を示し、縦軸は利得を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す利得プロファイルを平坦化するための、光送信装置における理想的な利得等化特性を示す。横軸は、波長（又はバンド）を示し、縦軸は利得等化量を示す。図３（ｃ）は、第２のバンド区分例によるバンド毎の利得等化特性を示す。横軸は波長（又はバンド）を示し、縦軸は利得等化量を示す。
【００２０】
図３（ｂ）に示す例では、伝送帯域内で、理想的な利得等化量（又は光伝送路の利得プロファイル）を、山と谷の中間、より具体的には変曲点に相当する点を区切りに、複数のバンドに区分する。図３（ｂ）に示す例では、理想的な利得等化特性には２つの谷と１つの山があるので、３つのバンドＢ１〜Ｂ３に区分される。このバンド区分により、各バンドＢ１〜Ｂ３内では、利得等化特性を、図３（ｃ）に実線で示すように、単純な下に凸又は上に凸の曲線で近似できる。参考のため、図３（ｃ）には、図３（ｂ）に示す理想的な利得等化特性を一点鎖線で付記してある。
【００２１】
図３（ｃ）に示すような、下に凸又は上に凸の単純な利得等化特性を具備する光デバイスを用意するのは容易である。注目するバンドの外の等化特性は利用されないし、他のバンドの信号光にも影響しないので、注目するバンド内の等化特性のみを理想的な利得等化特性に合致させれば良いので、調整が容易である。このような単調変化の利得等化特性は、例えば、エタロン又は多層膜フィルタにより容易に実現できる。
【００２２】
図３（ｃ）では、利得等化器１６−１の利得等化特性を、バンドＢ１に対する利得等化特性２２−１に合致するように設定する。同様に、利得等化器１６−２，１６−３の利得等化特性を、それぞれ、バンドＢ２，Ｂ３に対する利得等化特性２２−２，２２−３に合致するように設定する。
【実施例２】
【００２３】
図４は、本発明の第２実施例の概略構成ブロック図を示す。この実施例は、光伝送路の利得プロファイルの変動に柔軟に対応でき、従ってまた、利得プロファイルの異なる光伝送路にも柔軟に対応できる。
【００２４】
光伝送路の伝送帯域内を先の実施例と同様に、利得等化が容易になるような複数のバンドＢ１〜Ｂｎに区分したとする。
【００２５】
各信号光発生装置１１０は、光伝送路の伝送波長帯内の互いに異なる信号波長の信号光を発生する。光合波器１１２−１〜１１２−ｎは、各バンドＢ１〜Ｂｎ単位で、信号光発生装置１１０の出力信号光を合波する。各光合波器１１２−１〜１１２−ｎの出力光は、光増幅器１１４−１〜１１４−ｎで増幅される。
【００２６】
光スイッチ１１５は、光増幅器１１４−１〜１１４−ｎの各出力信号光をｎ個の利得等化器１１６−１〜１１６−ｎの何れか１つに供給する。即ち、本実施例では、各バンドＢ１〜Ｂｎに適用する利得等化器１１６−１〜１１６−ｎを光スイッチ１１５により切り替えることができる。
【００２７】
光合波器１１８は、各利得等化器１１６−１〜１１６−ｎの出力信号光を合波して、図示しない光伝送路に出力する。光合波器１１８と光伝送路の間に光増幅器を配置することもある。
【００２８】
図５は、バンドＢ２，Ｂ３に適用する利得等化器の入れ替え例を示す。（ａ）は、入れ替え前の利得等化特性を示し、（ｂ）は入れ替え後の利得等化特性を示す。例えば、入れ替え前では、光スイッチ１１５は、光増幅器１１４−２の出力光を利得等化器１１６−２に供給し、光増幅器１１４−３の出力光を利得等化器１１６−３に供給していたとする。入れ替え後では、光スイッチ１１５は、光増幅器１１４−２の出力光を利得等化器１１６−３に供給し、光増幅器１１４−３の出力光を利得等化器１１６−２に供給する。
【００２９】
図５に示す例では、入れ替えに伴い、利得等化器１１６−２，１１６−３の利得等化特性を処理対象のバンドにシフトしている。勿論、適用する利得等化器を切り替えるだけで、波長シフト無しでも必要な利得等化特性が得られるのであれば、切り替えられる利得等化器の利得等化特性を目的バンドに合わせてシフトする必要は無い。例えば、利得等化器１１６−１〜１１６−ｎとして、複数のバンド又は伝送波長帯内で単調に増加又は減少する透過率特性を具備する光フィルタを使用する。どちらの場合も、平均利得レベルを調整する必要がある場合には、関連する光増幅器１１４−１〜１１４−ｎの利得を調整すれば良い。
【００３０】
図４では、光スイッチ１１５が、全部の利得等化器１１６−１〜１１６−ｎを切替えできるように図示してあるが、伝送波長帯の両端のバンドＢ１，Ｂｎの利得プロファイルは、通常、伝送波長帯の端に近づくに従い、利得が低下する。従って、両端のバンドＢ１，Ｂｎの利得等化特性を変更できるようにする必要性に乏しい。このとき、光スイッチ１１５は、両端のバンドＢ１，Ｂｎに対する利得等化器１１６−１，１１６−ｎを除いた利得等化器１１６−２〜１１６−ｎ−１を切り替え可能であれば良い。
【００３１】
図４に示す実施例では、利得等化特性をバンド単位で選択又は設定できる。また、本実施例では、適当する利得等化器をバンド単位で入れ替えることができ、これにより、光伝送路の利得プロファイルの変動、及び、異なる利得プロファイルの光伝送路にも柔軟に対応できるようになる。
【００３２】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】第１実施例でのバンド区分の第１例である。
【図３】第１実施例でのバンド区分の第２例である。
【図４】本発明の第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図５】利得等化器の入れ換え前後の利得等化特性を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：信号光発生装置
１２−１〜１２−ｎ：光合波器
１４−１〜１４−ｎ：光増幅器
１６−１〜１６−ｎ：利得等化器
１８：光合波器
２０−１〜２０−４：利得等化特性
２２−１〜２２−３：利得等化特性
１１０：信号光発生装置
１１２−１〜１１２−ｎ：光合波器
１１４−１〜１１４−ｎ：光増幅器
１１５：光スイッチ
１１６−１〜１１６−ｎ：利得等化器
１１８：光合波器
【図１】
2005117474.tif 000003
【図２】
2005117474.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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