(57)【要約】【課題】  波長多重光伝送システムにおいて、クロストークの最適化、伝送光の出力パワーの抑制および伝送光の非線形光学効果を排除し、コストパフォーマンスに優れた分散補償量設定方法，受信端局および波長多重光伝送システムを提供する。【解決手段】  送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４とをそなえ波長多重光を伝送するＷＤＭ伝送システム１００における分散補償量設定方法であって、送信ターミナルノード１２が、ＣＷ光と、変調パターン信号で変調した変調光とを送信し、受信ターミナルノード１４が、送信されたＣＷ光の強度の変動量に基づいて、送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４との間における相互位相変調ＸＰＭに起因する物理量を検出し、検出された物理量の変動量に基づいて分散補償量を設定する。【選択図】      図７
2005311721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける分散補償量設定方法であって、
該送信端局が、連続波光と、変調パターン信号で変調した該連続波光の波長と異なる波長を有する変調光とを送信する送信ステップと、
該受信端局が、該送信ステップにて送信された該連続波光の強度の変動量に基づいて、該送信端局と該受信端局との間における相互位相変調に起因する物理量を検出する検出ステップと、
該受信端局が、該検出ステップにて検出された該物理量の変動量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定ステップとをそなえたことを特徴とする、分散補償量設定方法。
【請求項２】
送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける分散補償量設定方法であって、
該送信端局が、強度一定光と、該強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを送信する送信ステップと、
該受信端局が、該送信ステップにて送信された該強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出する検出ステップと、
該受信端局が、該検出ステップにて検出された該物理量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定ステップとをそなえたことを特徴とする、分散補償量設定方法。
【請求項３】
送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける受信端局であって、
該送信端局が送信した強度一定光と、該強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを受信する受信部と、
該受信部にて受信された該強度一定光と該強度変調光とのうちの該強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出する検出部と、
該検出部にて検出された該物理量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定部とをそなえたことを特徴とする、受信端局。
【請求項４】
該受信分散補償量を設定され受信光の分散を補償する分散補償器をそなえ、
該分散補償量設定部が、複数の受信分散補償量ごとに測定した該振幅変動に起因する複数の物理量のうちの最小の物理量に対応する該受信分散補償量を該分散補償器に設定するように構成されたことを特徴とする、請求項３記載の受信端局。
【請求項５】
波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムであって、
強度一定光と、該強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを送信する第１の伝送局と、
該第１の伝送局から送信された該強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出し該物理量に基づいて受信分散補償量を設定する第２の伝送局とをそなえて構成されたことを特徴とする、波長多重光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）線形中継伝送システム（以下、ＷＤＭ伝送システムと称する。）において、非線形光学効果によって生じる波形歪みの補償と波長分散の補償とに用いて好適な、分散補償量設定方法，受信端局および波長多重光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、波長多重光の伝送は、光増幅器を用いたＷＤＭ伝送システム（ＷＤＭ光通信システム）が、回線コストの低減のために有効である。このＷＤＭ伝送システムにおいては、ビットレートを高くし、かつ波長密度を向上させることが、伝送容量拡大に不可欠である。
（ｉ）伝送容量の拡大
よく知られているように、伝送容量の拡大方法は、特定の波長帯域内における伝送光の波長数を増加させるもの（波長数の高密度化）と、波長帯域を広くして波長数を増加するもの（波長帯域の広範化）とがある。波長数の高密度化は、波長が近接する複数の伝送光の干渉を招き、また、光ファイバの非線形光学効果が顕著になる。従って、伝送容量が拡大する半面、波形歪みが生じ、長距離伝送が困難になる。
【０００３】
一方、波長帯域の広範化は、ＥＤＦＡ（Erbium-Doped Optical Fiber Amplifier：エルビウム添加光ファイバ増幅器）等のデバイス自身の増幅特性によって制限される。すなわち、デバイスの増幅可能な波長帯域幅が制限されるので、波長帯域を広範にすることが困難である。
（ｉｉ）長距離伝送
一般に、光増幅器を用いたＷＤＭ伝送システムにおいては、伝送路中の非線形光学効果のために伝送するチャネル自身の強度変化に応じた位相変調を受ける自己位相変調（Self Phase Modulation：以下、自己位相変調ＳＰＭと称する。）による波形劣化と同時に、波長の異なるチャネルの強度変化に応じて位相変調を受ける相互位相変調（Cross Phase Modulation：以下、相互位相変調ＸＰＭと称する。）による波形劣化を生じる。各位相変調成分は分散とあいまって波形歪みに変換される。従って、分散と非線形光学効果とを抑制することにより、光信号の伝送距離が長くなる。
【０００４】
（ｉｉｉ）分散補償器
分散を抑制するために、分散補償器が光ファイバ伝送路に設けられており、また、分散量の不均一を考慮して中継ノード（中継器，中継局，中継装置又は光増幅中継装置）の内部又は光ファイバ伝送路に設けられている。そして、「どの位置に、どの程度の補償をするか」は、分散補償マネジメントと呼ばれ、分散補償器の配置等が、種々検討される。
【０００５】
中継ノードの間隔は、光ファイバ伝送路が海底である場合、ほぼ等間隔にすることができる一方、光ファイバ伝送路が陸上に設けられている場合、各中継ノードの間隔を一定にすることは、コスト的に困難であり、各中継スパン（中継区間）に必要な分散補償量は、必ずしも一定ではない。
（ｉｖ）線形中継伝送システム
ＷＤＭ伝送システムにおいて分散補償を行なう場合、管理者は、光ファイバ伝送路条件（例えば光ファイバの分散および光ファイバ伝送路にて発生する非線形型光学効果の影響）を考慮して分散補償器の配置およびその分散補償量を決定する。一般的には、与えられた光ファイバ伝送路の各種の特性に応じて、中継伝送のシミュレーションを行なって分散補償器の配置およびその分散補償量を決定する。
【０００６】
なお、光伝送システムにおける波形歪みの改善方法として、位相変調の影響を補償する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１記載の伝送システムは、有意な相互位相変調ＸＰＭが生じる振幅変調されたトラヒックを伝達するＷＤＭ伝送システムにおいて、個別のチャネル毎に送信器側で、他の各チャネルに適用された振幅変調のレプリカ又はローパスフィルタを通されたレプリカを用いてプレチャープされる。自己位相変調ＳＰＭの補償を行なうため、付加的又は代替的に、個別のチャネル毎にそのチャネルに適用された振幅変調のレプリカを用いたプレチャープを使用してもよい。これにより、相互位相変調および／又は自己位相変調ＳＰＭの悪影響の少なくとも一部を打ち消すため補償が設けられた伝送システムが提供される。
【０００７】
また、特許文献２記載の光伝送システムは、送信側が、隣接チャネル（波長）の信号光に互いに異なる波長分散を与える分散付与部をそなえ、受信部が送信部で各チャネルの信号光に与えた波長分散および光ファイバ伝送路の波長分散を補償する分散補償器をそなえている。これにより、隣接チャネルからの漏話を効果的に抑圧し、波長間隔を近接させて帯域の有効利用が図れる。
【特許文献１】特開平１１−１４９０６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１８３８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、光増幅器を用いたＷＤＭ伝送システムにおいて、伝送光は、自己位相変調ＳＰＭとともに相互位相変調ＸＰＭによって位相変調される。そして、多重数が例えばｉ（ｉは自然数を表す。）の場合、ｊ（ｊはｉ以下の自然数を表す。）番目の波長光（チャネル＃ｊ）は、波長光ｊ自身による自己位相変調ＳＰＭと、この自己位相変調ＳＰＭおよび波長光ｊを除く（ｉ−１）本の各波長光による相互位相変調ＸＰＭと、分散との各要因が相乗した波形歪みが生じる。
【０００９】
さらに、自己位相変調ＳＰＭについての有効な補償と、相互位相変調ＸＰＭについての有効な補償とを個別に補償する方法は種々のものが知られている半面、これらの両方をともに補償する方法は設計上困難である。
さらに、クロストーク（異なるチャネル間のＸＰＭ）の発生を抑圧するために、事前に上記シミュレーション等を行なう等して分散補償器の配置を決定するが十分に最適化するためには、精度が高い詳細な検討を要し、また、実際の伝送環境が設計時に想定した条件と異なる場合、設計時のそれよりも伝送品質が劣化するという課題がある。
【００１０】
これに加えて、光ファイバ，光増幅器等の性能についてのばらつきを考慮するために、最適化を実現できず、管理者は、波長数を減らし、又は距離を短くする等の性能に関するパフォーマンスが劣化する可能性があるという課題がある。
一方、上記の特許文献１は、送信器の後で第１のスパンに導入されたＸＰＭを補償することができるが、関連した増幅器によって昇圧された光の強度の結果として第２以降のスパンにおける非線形光学効果によって発生されたＸＰＭを補償しない。さらに、分散補償量を可変設定することができない。
【００１１】
また、特許文献２は、各チャネルの信号光にプリチャープを与えてピーク強度を小さくしているものであり、光ファイバ伝送路中における非線形光学効果の影響を抑圧するためのものである。従って、自己位相変調ＳＰＭおよび相互位相変調ＸＰＭの両方を考慮した形態ではない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ＷＤＭ伝送システムにおいて、
効果的に分散量を補償し、伝送品質および信頼性を向上させ、自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みと相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みとを分離評価でき、部品コストの低廉化を促進でき、また、伝送性能又はパフォーマンスを維持するために要する波長数又は距離等についての検討労力を軽減可能な、分散補償量設定方法，受信端局および波長多重光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】
【００１２】
このため、本発明の分散補償量設定方法は、送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける分散補償量設定方法であって、送信端局が、連続波光と、変調パターン信号で変調した連続波光の波長と異なる波長を有する変調光とを送信する送信ステップと、受信端局が、送信ステップにて送信された連続波光の強度の変動量に基づいて、送信端局と受信端局との間における相互位相変調に起因する物理量を検出する検出ステップと、受信端局が、検出ステップにて検出された物理量の変動量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定ステップとをそなえたことを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
また、本発明の分散補償量設定方法は、送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける分散補償量設定方法であって、送信端局が、強度一定光と、強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを送信する送信ステップと、受信端局が、送信ステップにて送信された強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出する検出ステップと、受信端局が、検出ステップにて検出された物理量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定ステップとをそなえたことを特徴としている（請求項２）。
【００１４】
さらに、本発明の受信端局は、送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける受信端局であって、送信端局が送信した強度一定光と、強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを受信する受信部と、受信部にて受信された強度一定光と強度変調光とのうちの強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出する検出部と、検出部にて検出された物理量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定部とをそなえたことを特徴としている（請求項３）。
【００１５】
ここで、受信分散補償量を設定され受信光の分散を補償する分散補償器をそなえ、分散補償量設定部が、複数の受信分散補償量ごとに測定した振幅変動に起因する複数の物理量のうちの最小の物理量に対応する受信分散補償量を分散補償器に設定するように構成することができる（請求項４）。
また、本発明の波長多重光伝送システムは、波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムであって、強度一定光と、強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを送信する第１の伝送局と、第１の伝送局から送信された強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出し物理量に基づいて受信分散補償量を設定する第２の伝送局とをそなえて構成されたことを特徴としている（請求項５）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の分散補償量設定方法によれば、相互位相変調ＸＰＭによる影響が小さくなるように受信分散補償量を設定できるので、可変分散補償器を受信端局に設けることにより、効果的に分散量を補償できる（請求項１）。
本発明の分散補償量設定方法によれば、相互位相変調ＸＰＭの発生量を直接評価した上で分散補償量を設定することが可能になるため、相互位相変調ＸＰＭの影響を回避する最適な分散補償構成を実現できる（請求項２）。
【００１７】
さらに、本発明の受信端局によれば、保守および管理の煩雑さが回避され、また、光ファイバ伝送路の伝送品質および信頼性が向上する（請求項３）。
そして、変調光をモニタすることで自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みと相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みを分離して評価することが可能となる（請求項４）。
さらに、本発明の波長多重光伝送システムによれば、波形歪みを抑制することにより、光増幅器のＮＦ（Noise Figure：雑音指数）あるいは送受信器の特性を設計上緩和することができる。この結果、光増幅器および送受信器を構成するデバイスおよび部品の仕様上の制限を緩和でき、部品コストの低廉化を促進できる。さらに、管理者は、波長多重光の波長数の減小又は距離の短縮等を考慮することなく伝送性能又はパフォーマンスを維持できる（請求項５）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）本発明の第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの概略的な構成図である。この図１に示すＷＤＭ伝送システム１００は、送信ターミナルノード（送信端局，送信ノード又は送信端局装置）１２と受信ターミナルノード（受信端局，受信ノード又は受信端局装置）１４とをそなえ例えばｎチャネル（ｎは自然数を表す。）の異なる波長が多重された波長多重光（波長多重信号光）を伝送するものである。
【００１９】
（１）ＷＤＭ伝送システム１００
（１−１）ＷＤＭ伝送システム１００の概略的な構成
本発明のＷＤＭ伝送システム１００の一例は、基幹系ネットワークシステムとしてのものである。例えば東京，ハワイおよびロサンゼルス等の広範な地域にそれぞれ設けられた各ノード間が、光ファイバを介して接続され、高速かつ大容量のパケットが送受信されている。ＷＤＭ伝送システム１００は、送信ターミナルノード１２と、受信ターミナルノード１４と、例えば４個の中継ノード（中継器，中継局，中継装置又は光増幅中継装置）１３とが設けられ、これらの各ノード（送信ターミナルノード１２，受信ターミナルノード１４および４個の中継ノード１３）が、それぞれ、光ファイバ伝送路５０を介して接続されて構成されている。
【００２０】
（１−２）光ファイバ伝送路５０
光ファイバ伝送路５０は、各ノードの装置状態を通知する監視制御信号（ＯＳＣ［Optical Service Channel］）と、音声，画像およびテキスト等の情報データを含む主信号により変調された主信号光を波長多重伝送させる伝送路である。一般に、波長多重光を構成する各チャネル光は伝搬するときに、分散（波長分散）と非線形光学効果とに起因する位相変調を受け、波形歪みが発生する。
【００２１】
送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４との間（Ｔｅｒｍ−Ｔｅｒｍ間：以下、ターミナルノード間と称する。）の距離が長いので、伝送による劣化量が累積される。なお、劣化量の累積については、分散マップ（図１０）を参照して後述する。
（１−３）全体分散量に対する総補償量
このため、管理者は、その全体分散量に対する総補償量を予め各ノードに配分（割り当て）し、各ノードは、配分された補償量を補償するようになっている。また、各分散補償器の設置間隔，分散補償器から出力される伝送光の強度等についても、詳細に決められている。
【００２２】
特に、設置間隔は、「スパン（区間）」と呼ばれており、分散補償器は各ノード等の装置に設けられているので、各スパンの前後に分散補償器を配置することになる。さらに、４個の中継ノード１４等の間隔が一定でない場合は、スパンごとに分散補償量を高精度に最適化する必要がある。図１に示すＷＤＭ伝送システム１００は、Ｓ１〜Ｓ５と付された５スパンＳ１〜Ｓ５から構成されている。また、送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４との間は、３Ｒ（Retiming, Regenerating, Reshaping）スパンと呼ばれる。換言すれば、送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４との間の３Ｒスパンは、５スパンＳ１〜Ｓ５から構成されている。
【００２３】
これにより、各ノードにおける分散補償器が、総補償量のうちの一部の補償量を補償することにより、ＷＤＭ伝送システム１００全体の分散と非線形光学効果とが抑制される。
（１−４）分散補償量設定フェーズと主信号伝送フェーズ
ＷＤＭ伝送システム１００は、送信ターミナルノード１２が受信ターミナルノード１４に対して主信号を含む波長多重光を伝送する主信号伝送フェーズと、この主信号伝送フェーズよりも前に、光ファイバ伝送路５０において発生する非線形光学効果のうちの自己位相変調ＳＰＭと相互位相変調ＸＰＭとの各量を測定しその各量を補償する分散補償量設定フェーズとの両フェーズで動作する。
【００２４】
分散補償量設定フェーズにおいては、例えばＷＤＭ伝送システム１００の構築，拡張，変更又はメインテナンス等のＷＤＭ伝送システム１００を起動（又は稼働）する直前に、管理者が手動又は一部自動（半自動）で、受信ターミナルノード１４に設けられた受信側分散補償器の補償量を設定する。
主信号伝送フェーズにおいては、各ノードは、主信号を含む波長多重光を送受信する。なお、各ノードにおける主信号の送受信機能については、一般的に知られた方法が用いられる。
【００２５】
ＷＤＭ伝送システム１００は、分散補償量設定フェーズにおいて、送信ターミナルノード１２又は受信ターミナルノード１４が、受信ターミナルノード１４における受信分散補償量の最小値（後述する図１１（ｂ）参照）をサーチして、そのサーチにより得られた最小値を受信ターミナルノード１４の分散補償器（図１のＤＣＲ９ｂ）に設定する。以下、受信分散補償量が最小になる方法について、送信ターミナルノード１２および受信ターミナルノード１４のそれぞれの場合を詳述する。
【００２６】
（１−５）ＣＷ光および変調光の説明
図２は本発明の第１実施形態に係るＣＷ光および変調光を説明するための図である。この図２に示すｎ個の送信部１０（＃１〜＃ｎと付したもの）からの出力光の波長λ1〜λnは、相互に異なり、光周波数（光波長の逆数）軸上において一定間隔になるように配置されている。そして、送信ターミナルノード１２は、強度一定のＣＷ光（Continuous Wave Light：連続波光）を発生させる。このＣＷ光は、比較的簡素な回路を用いて生成でき、また、ＣＷ光は他の信号光に与える影響が小さい。さらに、送信ターミナルノード１２は、ＣＷ光と、周期Ｔの強度変調を加えた変調光とを生成して送信する。この周期Ｔの強度変調は例えば「１０１０」の交番パターン（交番パターン信号）等を用いる。
【００２７】
また、送信ターミナルノード１２からの送信光はＣＷ光だけであることが望ましい。また、ＣＷ光は、図３等を参照して後述するように、例えばＬＮ光変調器（ニオブ酸リチウム光変調器）の外部変調器によって生成される。一方、ＬＮ光変調器は、ＣＷ光を、低周波信号（低周波信号成分）で変調した低周波変調光を生成する場合があるので、ＷＤＭ伝送システム１００は、ＣＷ光の送受信と低周波変調光の送受信とのいずれをも用いることができる。
【００２８】
まず、送信側について説明する。
上述したように、送信ターミナルノード１２は、送信にあたり（送信ステップ）、ＣＷ光又はＣＷ光を低周波変調信号で変調した低周波変調光を送信する。ＷＤＭ伝送システム１００においては、ＣＷ光（又は低周波変調光）を波長λ1（チャネル＃１）とし、変調光を波長λ1と隣接する波長λ2（チャネル＃２）とする。これらのチャネル＃１，＃２の各光が波長多重伝送されると、変調光には、変調光自身の強度変化に比例した自己位相変調ＳＰＭが発生し、また、ＣＷ光については、変調光の強度変調に比例した相互位相変調ＸＰＭが発生する。
【００２９】
一方、受信側については、図１４を参照して詳述するように、受信ターミナルノード１４は、受信ターミナルノード１４自身の分散補償器（ＤＣＲ９ｂ）の受信分散補償量を、所望量にいったん設定して、ＣＷ光と変調光とをモニタする。具体的には、受信ターミナルノード１４は、ＣＷ光の強度変調量を測定する。このＣＷ光の強度変調量の測定は、相互位相変調ＸＰＭに起因する物理量を取得することを意味する。なお、強度変調量とは、ＣＷ光が受ける平均強度の変動量を表しフォトダイオードにて受光された後のパワー検出回路によって取得される。受信ターミナルノード１４は、ＣＷ光の強度変調量とともに、変調光の強度変調量をも測定する。この変調光の強度変調量の測定は、自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みの大きさを取得することを意味する。
【００３０】
受信ターミナルノード１４は、受信分散補償量を設定した量とは別の受信分散補償量に設定して、再度、ＣＷ光および変調光の各強度変調量を測定する。そして、受信ターミナルノード１４は、受信分散補償量の設定操作と、ＣＷ光および変調光の強度変動量の測定操作とを例えば５回等の複数回数繰り返し、振幅変動に起因する強度変動幅の最小値を、受信分散補償量をパラメータとして抽出し、この最小値を最適値として分散補償器の受信分散補償量を設定する。
【００３１】
なお、分散補償量設定フェーズにおいては、送信部＃３〜＃ｎは、いずれも伝送光を出力しない。そして、受信ターミナルノード１４が分散補償量を設定した後、主信号伝送フェーズが開始し、送信部＃１〜＃ｎは各チャネルの光を出力し合波されて波長多重光が伝送される。
以上をまとめると、本分散補償量設定方法は、まず、送信ターミナルノード１２が、ＣＷ光と、変調パターン信号で変調したＣＷ光の波長と異なる波長を有する変調光とを送信する（送信ステップ）。
【００３２】
次に、受信ターミナルノード１４が、送信ステップにて送信されたＣＷ光の強度の変動量に基づいて、送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４との間における相互位相変調ＸＰＭに起因する物理量を検出する（検出ステップ）。
そして、受信ターミナルノード１４が、検出ステップにて検出された物理量の変動量に基づいて、受信分散補償量を設定する（分散補償量設定ステップ）。
【００３３】
また、検出ステップは、ＣＷ光の振幅変動によって送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４との間において発生する変調光の相互位相変調ＸＰＭに関する量を物理量として検出する。
ここで、送信されるＣＷ光，変調光は、それぞれ、強度一定光，強度変調光であるので、上記の本分散補償量設定方法は、送信ターミナルノード１２が、強度一定光と、強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを送信し（送信ステップ）、受信ターミナルノード１４が、送信ステップにて送信された強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出し（検出ステップ）、この検出ステップにて検出された物理量に基づいて、受信分散補償量を設定する（分散補償量設定ステップ）。
【００３４】
さらに、分散補償量設定ステップは、受信ターミナルノード１２が、受信ターミナルノード１２に設けられた分散補償器の分散補償量を変化させて、例えば５回測定した５種類の受信分散補償量ごとの振幅変動に起因する各物理量を測定（測定ステップ）し、受信ターミナルノード１２が、測定ステップにて測定した５個の物理量のうちの最小の物理量に対応する受信分散補償量を分散補償器に設定する（最小分散補償量設定ステップ）。
【００３５】
このように、受信ターミナルノード１４が、実際に伝送されたモニタ光（ＣＷ光および変調光）を受光して、相互位相変調ＸＰＭに基づく適切な分散補償量を取得できる。例えば、伝送環境が設計時に想定した条件と異なる場合、および光ファイバ，光増幅器等の性能についてのばらつきが顕著な場合のいずれにおいても、適切な分散補償量を設定できる。
【００３６】
また、検出ステップは、受信ターミナルノード１４が、ＣＷ光と変調光とを受信し（受信ステップ）、受信ステップにて受信されたＣＷ光が受ける強度変調量に基づいて、相互位相変調ＸＰＭに起因する物理量を検出する（強度変調モニタステップ）。
以下、各ノードの構成について詳述する。
（２）送信ターミナルノード１２
図１に示す送信ターミナルノード１２は、ｎ個の送信部（光送信器）１０と、合波部（ＭＵＸ：Multiplexing）１１ａと、ＥＤＦＡ（光増幅器）１２ａと、送信用分散補償器（ＤＣＴ：Dispersion Compensator for Transmitting）９ａと、制御部（分散補償量設定部）８８とをそなえて構成されている。
【００３７】
（２−１）送信部１０，制御部８８
図３は本発明の第１実施形態に係る送信部１０のブロック図である。この図３に示すｎ個の送信部１０は、波長λ1〜λn（チャネル＃１〜＃ｎ）のＣＷ光と、１波以上の変調パターン信号で変調した波長λ1〜λnのうちのいずれかの波長λkを有する変調光とを出力するものである。送信部１０は、具体的には、波長λ1〜λnのＣＷ光を出力可能な出力波長固定型の発光デバイスを設け、ｎ個の送信部１０間で相異なる波長λ1〜λnを有するＣＷ光を出力可能になっている。なお、上述したとおり、ＣＷ光の代わりに、十分に低い周波数で変調された変調光を用いてもよい。
【００３８】
また、制御部８８（図１参照）は、「どのチャネルがＣＷ光を出力し、どのチャネルが変調光を出力するか」等のチャネル割り当てを主に制御するものである。換言すれば、制御部８８は、ｎ個の送信部１０のうちのＣＷ光および変調光をそれぞれ出力する送信部１０を割り当てるのである。
以下、波長λk（ｋは１からｎの値の自然数を表す。）を出力する送信部１０を送信部＃ｋと称する。例えば「＃１」と付された送信部１０はチャネル＃１（すなわち、波長λ1）を出力するもの（送信部＃１）であり、「＃２」と付された送信部１０はチャネル＃２（波長λ2）のＣＷ光を出力するもの（送信部＃２）である。制御部８８は、後述する図１４に示すように、各送信部１０の出力波長λkを、受信側における強度変調量の測定結果に基づいて決定することにより割り当て処理を行なう。
【００３９】
図３に示す送信部＃１は、チューナブルレーザーダイオード（ＬＤ）６０ｂと、変調器６０ｃと、パターン発生器６０ｄと、主信号出力部６３ａと、モニタ信号出力部６３ｂと、変調回路（変調部）６３ｄと、スイッチ６３ｃと、変調切替制御部６３ｅとをそなえて構成されている。
ここで、チューナブルレーザーダイオード６０ｂは、波長λ1〜λnのＣＷ光を出力する光源であって、発振波長を変化させて出力可能なチューナブルレーザーダイオード（チューナブルレーザーダイオードモジュール）を用いることができる。起動後の発振波長は、所望の値を設定することができ、例えば、ＣＷ光および変調光は、それぞれチャネル＃１，＃２に設定される。
【００４０】
このＣＷ光の強度は発振時において一定であり、この一定強度のＣＷ光は、伝送により、隣接するチャネルの変調光の相互位相変調ＸＰＭにより波形歪みを生じる。受信ターミナルノード１４において、その波形歪みを受けたＣＷ光の強度がモニタされ、受信光（伝送光）の安定度がモニタされる。
また、上述したように、変調器６０ｃとしての外部変調器が出力するＣＷ光に低周波信号が変調される場合があるので、本分散補償量設定方法は、低周波変調光を用いてもよい。すなわち、分散補償量設定方法は、ＣＷ光を送信する場合と、低周波変調光を送信する場合とのいずれの方法を用いることができる。
【００４１】
また、パターン発生器６０ｄ（図３）は、１又は複数の電気的周波数領域の変調パターン信号（波形パターン信号）を発生するものであり、交番パターン，ＰＮ（Pseudo Noise：疑似雑音）パターン等の変調パターン信号を発生する（後述する図４（ａ）〜図４（ｇ）参照）。
モニタ信号出力部６３ｂは、パターン発生器６０ｄからの変調パターン信号の例えばタイミング等を整えるものであり、主信号出力部６３ａは、音声，画像およびテキスト等の情報データをパケット化した主信号を例えば他の光ネットワーク（図示省略）から受信して変調回路６３ｄに出力するものである。
【００４２】
さらに、変調器６０ｃは、チューナブルレーザーダイオード６０ｂ側からのＣＷ光を、パターン発生器６０ｄからの変調パターン信号で変調するものである。この変調器６０ｃの機能は、例えばＬＮ光変調器（ニオブ酸リチウム光変調器）により実現される。このＬＮ光変調器は、マッハツェンダ干渉計を用いて電気信号を光の強度信号に変換するものであって、変調光の生成時に発生する波長変動成分が非常に小さい。ここで、マッハツェンダ干渉計は、入力光を２分岐し、分岐された２本の光経路の屈折率を、入力される電気信号の「１」および「０」に対応させて変化させるものである。
【００４３】
そして、スイッチ６３ｃは、主信号出力部６３ａ又はモニタ信号出力部６３ｂを選択するものであり、変調回路６３ｄは、主信号出力部６３ａ又はモニタ信号出力部６３ｂからの電気信号を用いて変調器６０ｃを駆動（ドライブ）する駆動回路である。
また、変調切替制御部６３ｅは、通常時は、主信号を出力し、また、本発明の適用時は、必要に応じて、ＣＷ光又は変調光を出力するように制御するものである。
【００４４】
これにより、ｎ個の送信部＃１〜＃ｎのうちのいずれかの送信部＃ｋ（例えば送信部＃１）が出力するＣＷ光はそのまま光ファイバ伝送路５０に出力され、送信部＃ｋ以外の他の送信部＃ｋ′（ｋ′はｋと異なる１からｎの値の自然数を表す。）（例えば送信部＃２〜＃ｎ）が出力するＣＷ光は、「１０１０」等の交番パターン信号によって変調され、その変調されたＣＷ光が光ファイバ伝送路５０に出力される。
【００４５】
（２−２）パターン発生器６０ｄからの変調パターン信号および変調光
次に、パターン発生器６０ｄが出力する１波以上の変調パターン信号と変調光とについて詳述する。
図４（ａ）〜図４（ｇ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係る変調パターン信号の一例を示す図である。この図４（ａ）に示す波形は、平坦な変調パターン信号であり、変調器６０ｃにおいて、この変調パターン信号が波長λkのＣＷ光に変調され、波長λkの変調光が出力される。すなわち、変調光は、１波の変調パターン信号で変調されている。また、変調パターン信号は、図４（ｃ）に示す矩形パルス（又はＮＲＺ［Non Return to Zero］非ゼロ復帰）のようなパターンを用いることもできる。
【００４６】
また、変調光は、図４（ｂ）に示す複数（例えば４波）の変調パターン信号で変調されたものでもよく、あるいは、変調光は、図４（ｄ）に示す複数（例えば２波）の変調パターン信号で変調されたものでもよい。
さらに、変調パターン信号は、図４（ｅ），図４（ｆ），図４（ｇ）にそれぞれ示すように、「１０１０」を繰り返す交番パターン，ＰＮパターン，約５ＧＨｚの正弦波パターン等を用いることができる。なお、「１０１０」の交番パターンのビットレートは、主信号光の伝送ビットレートＢと同程度の値又は伝送ビットレートＢの約半分の値が好ましく、例えば１０Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）が用いられる。
【００４７】
このように、励起光に変調される変調パターン信号は、１又は波長の異なる複数種類のものによって変調される。
従って、送信ターミナルノード１２（図１）は、送信にあたり（送信ステップ）、ＣＷ光と変調光とのうちの変調光について、例えば交番パターン信号又はＰＮパターン信号で変調した変調光を、受信ターミナルノード１４に対して送信する。そして、各変調パターン信号は、変調器６０ｃにおいて、ＣＷ光に変調され、変調光が光ファイバ伝送路５０に出力されるのである。従って、送信ターミナルノード１２は、１又は波長の異なるｋ本の変調パターン信号で変調した変調光を送信している。
【００４８】
（２−３）合波部１１ａ（図１，図２参照）
また、合波部１１ａは、全ての波長λ1〜λnのＣＷ光を合波して波長多重光を出力するものである。
これにより、送受信ターミナルノード１２，１４間において、チャネル＃１について、分散補償量のモニタリングが行なわれ、受信ターミナルノード１４にてチャネル＃１について所望の補償量が起動前に設定される。続いて、チャネル＃２，＃３，…，＃ｎについて、それぞれ、分散補償量が起動前に設定される。
【００４９】
このように、各チャネル＃ｋについて分散量が補償された後に主信号伝送フェーズが開始されるので、伝送劣化が抑制され、また、長距離伝送が可能となる。
（２−４）ＥＤＦＡ１２ａとＤＣＴ９ａ（図１）
さらに、ＥＤＦＡ１２ａは、入力された波長多重光を増幅するものである。また、ＤＣＴ９ａは、ＥＤＦＡ１２ａから出力される波長多重光に所定の分散量を補償するものである。このＤＣＴ９ａの機能は、例えば図５（ｂ）に示す固定のものにより実現される。この図５（ｂ）に示すＤＣＴ９ａは、ＤＣＦ（Dispersion Compensator Fiber：分散補償ファイバ）３４ａが、入力光を増幅する光増幅器３４ｂを介して複数段（例えば３段）接続されて構成されている。そして、各ＤＣＦ３４ａの補償量は、それぞれ（図中下方のものから）、例えば−１００，−２００，−４００（ｐｓ／ｎｍ）であり、入力光は、これらの３段のＤＣＦ３４ａを通過すると、−７００（ｐｓ／ｎｍ）の補償量を受けるようになっている。
【００５０】
また、送信ターミナルノード１２も、ＷＤＭ伝送システム１００全体の総分散量のうちの一部の分散量を補償するようになっている。なお、ＥＤＦＡ１２ａは、後述する図９に示すように、可変型のものを用いることもできる。
図５（ａ）はＥＤＦＡ１２ａを用いた増幅処理の一例を説明するための図である。この図５（ａ）に示すＥＤＦＡ１２ａは、前段ＥＤＦＡ１１２ａ，ＤＣＴ９ａ，後段ＥＤＦＡ１１２ｂをそなえ、前段ＥＤＦＡ１１２ａのＥＤＦ（エルビウム添加光ファイバ）３２ａにレーザーダイオード（ＬＤ：励起光源）３２ｂからの励起光が入力され、その入力された励起光がエルビウムを励起させ、その励起エネルギがＥＤＦ３２ａを通過する信号光を増幅する。この増幅された信号光は、ＤＣＴ９ａに入力されて、ＤＣＴ９ａ自体を伝送後、分散補償された信号光が出力され、後段ＥＤＦＡ１１２ｂにて増幅されてから出力される。
【００５１】
これにより、送信部＃１〜＃ｎから入力されるＣＷ光又は変調光は、合波部１１ａを介して、前段ＥＤＦＡ１１２ａ，後段ＥＤＦＡ１１２ｂの各々において増幅され、また、ＤＣＴ９ａにおいて所定の分散量が付加され、光ファイバ伝送路５０に伝送される。
次に、受信ターミナルノード１４について説明する。
（３）受信ターミナルノード１４
図１に示す受信ターミナルノード１４は、光ファイバ伝送路５０からのＣＷ光および変調光（情報データの伝送時には主信号光も含む。）を受信し復調するものであって、ＥＤＦＡ（光増幅器）１２ａと、受信用分散補償器（ＤＣＲ）９ｂと、分波部１１ｂと、ｎ個の受信部（光受信器）３０と、制御部（分散補償量設定部）８９とをそなえて構成されている。ここで、受信部＃１〜＃ｎと表示したものは、いずれも、同一構成の受信部３０を表す。
【００５２】
（３−１）分波部１１ｂ
分波部１１ｂは、波長多重光を各単波長光に分波するものである。
（３−２）制御部８９
制御部８９（図１）は、パワー検出回路（検出部）６１ｄ（後述する図６）にて検出された物理量に基づいて、受信分散補償量を設定するものであって、分散補償量設定部として機能する。この制御部８９（図１）は、受光処理部（図６に示す直流成分除去部６１ｂ，パワー検出回路６１ｄ，直流成分抽出部６１ｃ）において検出されるＣＷ光（連続波光）の強度揺らぎと、変調光から抽出される変調成分とを検出し、強度揺らぎと変調成分との変動量に基づいて受信分散補償量を計算する。
【００５３】
制御部８９（図１）は、波形歪みを、各中継ノード１３に設けられたインラインアンプ１３ａの入力残留分散量と出力残留分散量（受信光に含まれる分散量の目標値）との差に基づいて計算し、各波形歪の同時測定による両者の波形歪が最小になるようにＤＣＲ９ｂの分散補償量を設定する。そして、ＤＣＲ９ｂと制御部８９とが協働することによって、測定，検出および補償等の各機能が実現される。
【００５４】
（３−３）ＤＣＲ９ｂ
ＤＣＲ９ｂは、受信分散補償量を設定され受信光の分散を補償する分散補償器である。このＤＣＲ９ｂは、前段のＥＤＦＡ１２ａから出力される波長多重光に所定の分散量を付加して出力するものであり、外部からの設定により分散量を調整および変更可能なデバイスである。ＤＣＲ９ｂの調整方法は、管理者による手動調整や、外部からの制御信号による自動調整等を用いることができる。このＤＣＲ９ｂの機能は、エタロンタイプ，ＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array）型又はＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）等の分散補償器等によって発揮される。ここで、エタロンタイプは、エタロン型のフィルタを用いたものである。また、ＦＢＧは、石英等に屈折率が周期的に異なる光導波路を形成し光を制御する光導波路である。
【００５５】
そして、制御部（分散補償量設定部）８９が、例えばｎチャネルの受信分散補償量ごとに測定した振幅変動に起因するｎ個の物理量のうちの最小の物理量に対応する受信分散補償量をＤＣＲ９ｂに設定するようになっている。
ここで、図９はＶＩＰＡの構成例を示す図である。この図９に示すＶＩＰＡ型の分散補償器６５は、幅薄のＶＩＰＡガラス板６５ｄの両面に、反射率１００％の光反射膜６５ｇをコーティングした波長分散デバイスの一種であって、入射光を一方向に通過させる集光レンズ６５ｂ，６５ｃ，６５ｅと、光反射膜６５ｇを入力側の上部半面にコーティングし下部半面は透過率１００％に加工されたＶＩＰＡガラス板６５ｄと、３次元ミラー（反射ミラー）６５ｆとを設けている。入射されたＷＤＭ光がＶＩＰＡガラス板６５ｄの内部媒質中の内側壁に反射を繰り返すことにより各単波長光を分離する。この分離された各単波長光について、正の分散補償量および負の分散補償量をそれぞれ与える場合、集光レンズ６５ｅからの単波長光をＸ軸の正方向，負方向にそれぞれ集光するようになっている。
【００５６】
なお、この分散補償機能は、波長多重光を例えばＤＣＦ自体を伝送させることによっても実現可能である。
これにより、受信ターミナルノード１２（図１等）の受信部＃１〜＃ｎは、それぞれ、ＣＷ光および変調光を同時にモニタし、ＣＷ光の強度変調量を測定することにより、相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みを取得し、相互位相変調ＸＰＭの影響を最小にするように分散補償量を決定する。
【００５７】
ここで、ＤＣＲ９ｂおよび制御部８９が、ともに、自己位相変調ＳＰＭおよび相互位相変調ＸＰＭの両方を同時にモニタする理由はこれらの波形歪み量が異なるからである。具体的には、分散量を最適化する場合に、制御部８９が自己位相変調ＳＰＭ又は相互位相変調ＸＰＭの一方の波形歪みが最小になるように補償量を決定すると、他方の波形歪みが最適点からずれる。従って、ＤＣＲ９ｂは、自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みと相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みとを、システム仕様で定められる範囲を維持しつつ、ほどよい大きさに設定するようになっている。
【００５８】
（４）受信部＃１〜＃ｎ
図６は本発明の第１実施形態に係る受信部＃１〜＃ｎのブロック図である。この図６に示す受信部＃１〜＃ｎは、それぞれ、主信号の受信処理を行なうとともに、ＷＤＭ伝送システム１００における送信ターミナルノード１２から出力された波長λ1のＣＷ光と１波以上の変調パターン信号で変調した波長λkの変調光とを受信処理するものであって、受光デバイスとしてのフォトダイオード（ＰＤ）６１ａと、直流成分除去部（直流カット部）６１ｂと、スイッチ６３ｃと、パワー検出回路（パワー検出部）６１ｄと、直流成分抽出部６１ｃと、主信号復調部（主信号復調回路）６１ｅとをそなえて構成されている。
【００５９】
また、受信部＃１〜＃ｎは、ＣＷ光および変調光の処理回路を、必ずしも、全波長λ１〜λｎについて設ける必要はない。この点については、送信部＃１〜＃ｎ（図３参照）も同様である。
（４−１）フォトダイオード６１ａ
フォトダイオード６１ａは、受信光の強度（パワー）に応じた電気信号を出力するものであって、出力する電気信号の電流値は、各単波長光の帯域とは無関係であって、受光強度に依存する。
【００６０】
フォトダイオード６１ａは、分波部１１ｂ（図１）から出力されたチャネルの伝送光を受光して電気信号を出力するものであり、出力された電気信号の概略的な波形（図６に示すＣ点参照）は、直流成分と揺らぎ成分とを含む。そして、フォトダイオード６１ａは、送信ターミナルノード１２のレーザーダイオード６０ａが出力する発振波長成分のみについて受光する。
【００６１】
送信ターミナルノード１２からの波長λ1のＣＷ光は、受光後、直流成分除去部６１ｂに入力され、波長λkの変調光は直流成分抽出部６１ｃに入力される。
（４−２）直流成分除去部６１ｂ
直流成分除去部６１ｂは、フォトダイオード６１ａからの電気信号に含まれる直流成分をカットした電気信号を出力するものであって、その出力波形は、直流成分のみが除去され、相互位相変調ＸＰＭによる強度揺らぎ成分だけが出力されるようになっている。すなわち、直流成分除去部６１ｂは、隣接チャネルの強度変調成分によって発生した変調成分を切り出し、変調成分のみを検出するようになっている。これにより、送信ターミナルノード１２にて生成された変調パターンが復調され、例えば「１０１０」等の交番パターンや、ＰＮパターン又は約５ＧＨｚの正弦波パターン等が復調される。
【００６２】
（４−３）パワー検出回路６１ｄ
そして、パワー検出回路６１ｄは、受信部＃１〜＃ｎにて受信されたＣＷ光と変調光とに基づいて、送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４との間における相互位相変調ＸＰＭに起因する物理量を検出するものである。換言すれば、パワー検出回路６１ｄは、受光処理部（直流成分除去部６１ｂ，直流成分抽出部６１ｃ，パワー検出回路６１ｄ）として機能している。
【００６３】
パワー検出回路６１ｄは、直流成分除去部６１ｂから出力された変調成分について時間平均して得た平均値を受信強度（受信光強度）として出力する。ＣＷ光は、送信ターミナルノード１２から強度一定で出力されるので、受信強度と一定強度との差分を計算することにより、揺らぎ成分の振幅変動量（強度変調量）を容易に取得できる。そして、このパワー検出回路６１ｄにて得られた強度変調量が、制御部８９によってモニタされるのである。
【００６４】
パワー検出回路６１ｄは、さらに、受光処理部（６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ）にて受光処理されたＣＷ光（強度一定光）を低周波変調信号光で変調した低周波変調光の振幅変動について、低周波変調光自身の強度変化に比例して発生する変調光の自己位相変調ＳＰＭによる振幅変動と、低周波変調光の強度変調に比例して発生する低周波変調光の相互位相変調ＸＰＭによる振幅変動とを、それぞれ、独立して検出するようになっている。
【００６５】
なお、パワー検出回路６１ｄの機能は例えば２乗回路によって発揮され、２乗値が強度変調量としてモニタされる。
（４−４）直流成分抽出部６１ｃ
さらに、直流成分抽出部６１ｃは、フォトダイオード６１ａにて受光されて得られた電気信号に含まれる直流成分を抽出するものである（例えばＥ点参照）。
【００６６】
そして、直流成分除去部６１ｂと、直流成分抽出部６１ｃと、パワー検出回路６１ｄとが協働することにより、送信ターミナルノード１２が送信した強度一定光と、強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを受光処理する受光処理部として機能している。
（４−５）主信号復調部６１ｅ
主信号復調部６１ｅは、主信号伝送フェーズの場合に、波長多重光に含まれる主信号を復調するものである。
【００６７】
（４−６）スイッチ６３ｃ
スイッチ６３ｃは、送信されたＣＷ光の波長に対応する受信部＃ｋにおいて、フォトダイオード６１ａからの信号を、直流成分除去部６１ｂ，直流成分抽出部６１ｃに切り替えるとともに、対応する波長チャネルが、主信号の伝送用の場合は、主信号復調部６１ｅ側に切り替えるものである。
【００６８】
（４−７）モニタ処理の説明
これにより、図６において、波長λ1のＣＷ光は直流成分除去部６１ｂにおいて直流成分が除去され、揺らぎ成分がパワー検出回路６１ｄに入力され、パワーの変動成分が測定される。また、変調パターン信号で変調された変調光は、直流成分抽出部６１ｃにて直流成分が抽出され、直流成分のパワーが測定される。
【００６９】
図７（ａ）〜図７（ｅ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係るＷＤＭ伝送システム１００を説明するための図である。ここで、送信部１０のチャネル＃ｋが変調光を出力し、チャネル＃ｍがＣＷ光を出力するように設定されている。そして、ＤＣＲ９ｂには、特定の分散補償量が設定される（図７（ｂ））。この図７（ａ）に示す送信ターミナルノード１２のＡ点から出力されるチャネル＃ｋの強度は、変調パターンにしたがって、「１」および「０」にそれぞれに対応して山および谷が周期Ｔで変化している。一方、チャネル＃ｍの強度は、無変調又は低周波信号で変調されておりほぼ一定である。
【００７０】
ここで、図７（ｃ）に示すように、チャネル＃ｋは、自己位相変調ＳＰＭによる位相変調を受けて、チャネル＃ｍはチャネル＃ｋに基づいて相互位相変調ＸＰＭの影響を受ける。
受信ターミナルノード１４は、ＤＣＲ９ｂの分散補償量を変化させて、チャネル＃ｍの光パワー変動量を測定する。これにより、相互位相変調ＸＰＭが小さくなるので受信ターミナルノード１４における符号間干渉の発生が防止される。
【００７１】
従って、例えばシミュレーション又は設計において、設計者は、分散補償器を光ファイバ伝送路５０の特定位置に配置する必要がなくなり、また、光ファイバ伝送路５０の途中に分散補償器を設けて各分散補償器についての調整作業が不要となる。このため、ＷＤＭ伝送システム１００の保守および管理の煩雑さが回避され、また、光ファイバ伝送路５０の伝送品質および信頼性が向上する。
【００７２】
（４−８）受信部＃２〜＃ｎ（図１）
また、受信部＃２〜＃ｎは、それぞれ、送信ターミナルノード１２から出力された波長λ1のＣＷ光と１波以上の変調パターン信号で変調した波長λ2〜λnの変調光とを受信処理するものである。この受信強度として利用可能なパラメータは、受光された信号の強度変調度を用いることができ、このようにすれば、一層、高精度の受信強度を得られる。
【００７３】
なお、受信部＃２〜＃ｎは、受信チャネルがチャネル＃１と異なる点以外は、チャネル＃１についての受信部＃１と同一構成なので、重複説明を省略する。また、図７に示す受信ターミナルノード１４のうちの送信ターミナルノード１２に設けられたものと同一符号を有するものは、それらと同一のもの又は同様の機能を有する。
（４−９）ピーク／ボトム検出部
ここで、ピーク／ボトム検出について説明する。
【００７４】
図８は本発明の第１実施形態に係るピーク／ボトム検出機能を設けた受信部のブロック図である。この図８に示す受信部３０ａは、ＣＷ光を受光するフォトダイオード６１ａと、ＣＷ光および変調光の両方を受光するフォトダイオード６１ｇと、受信光の振幅のピーク値と振幅のボトム値とを検出するピーク／ボトム検出部６１ｆをそなえて構成されており、また、ピーク／ボトム検出部６１ｆは、ＤＣＲ９ｂ（図１）の分散補償量を設定する制御部８９が接続されている。また、これら以外のもので、上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものを表す。
【００７５】
ここで、制御部８９は、ピーク／ボトム検出部６１ｆにて抽出された振幅についてのピーク値とボトム値との間の振幅変動量を計算し、この計算結果を振幅の強度変動幅として保持し、そして、受信分散補償量と強度変動幅との関係をグラフ化する。さらに、制御部８９は、曲線のうちの強度変化が最小になる部分を検出するようにもなっている。
これにより、チャネル＃１の発振波長成分のみを有するＣＷ光は、受信部３０ａのフォトダイオード６１ａにて受光され、電気信号が出力され、直流成分除去部６１ｂにて、その電気信号の直流成分がカットされ、変動成分のみがパワー検出回路６１ｄに入力される。
【００７６】
そして、このパワー検出回路６１ｄにて、直流成分除去部６１ｂから出力された変調成分が時間平均され、その平均値が受信強度として出力される。
（５）中継ノード１３
図１に示す各中継ノード１３は、それぞれ、受信光を増幅するとともに、ＷＤＭ伝送システム１００全体の総分散量のうちの予め配分された適切な分散補償量を補償するものであって、この機能は、ＩＬＡ（In Line Amplifier：インラインアンプ，光増幅器）１３ａと、ＤＣＬ（Dispersion Compensator for Lines：線路側分散補償器，伝送路分散補償器）１３ｂとによって発揮される。このＤＣＬ１３ｂは、光ファイバ伝送路５０における波長多重光の分散を補償するものである。
【００７７】
また、各ＤＣＬ１３ｂの配置は、光ファイバ伝送路５０の物理的特性，分散補償器の位置，設置間隔および分散補償器から出力される伝送光の強度等の各種の要素に基づいて決定される。ここで、配置とは、各中継ノード１３に配置する分散補償器の性能，種別および分散補償量の配置方法を意味する。従って、各中継ノード１３により、ＷＤＭ伝送システム１００全体の総分散量のうちの一部の分散量が補償される。
【００７８】
従って、波長多重光を伝送するＷＤＭ伝送システム１００は、ＣＷ光（強度一定光）と、ＣＷ光の波長と異なる波長を有する強度変調光（変調光）とを送信する送信ターミナルノード１２と、この送信ターミナルノード１２から送信された強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出し物理量に基づいて受信分散補償量を設定する受信ターミナルノード１４とをそなえて構成されている。
【００７９】
また、送信ターミナルノード１２および受信ターミナルノード１４間に設けられ送信ターミナルノード１２から送信された強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出し物理量に基づいて受信分散補償量を設定するＩＬＡ１３ａをさらにそなえて構成されている。
このように、分散補償量の設定を、送信ターミナルノード１２および受信ターミナルノード１４間に設けられたＩＬＡ１３ａが行なうことにより、一層適切な分散量が補償される。
【００８０】
（６）分散補償量設定方法の説明
以下、図１０〜図１５を参照して本発明の第１実施形態に係る波長多重光の分散補償方法および分散補償値の設定方法の一例について詳述する。
（６−１）分散マップ
図１０は本発明の第１実施形態に係る分散マップの一例を示す図である。この図１０に示す分散マップは、各スパン（中継ノード１３）に入力されたときの入力光の分散量と、各スパンから出力されるときの出力光の分散量とを表すものである。ここで、円で囲んだ部分は、中継ノード１３を表し、伝送光が、図１に示す４個の中継ノード１３を含む多数の中継ノード１３を介して伝送するときの分散量の変動が示されている。この分散量は、光ファイバ伝送路５０の単位長さにおける時間遅延によって表され、波長多重光が使用する帯域のうちの中心部分の波長（中心波長）を用いて表される。これにより、ＷＤＭ伝送システム１００についての分散マップが作成される。
【００８１】
例えば、伝送端における入力光の分散量は−３００ｐｓ／ｎｍ（Ｐ１参照）である。この光が伝送すると、相互位相変調ＸＰＭによる位相変調の影響を受けて、最初の中継ノード１３における分散量は３００ｐｓ／ｎｍ上がって−０ｐｓ／ｎｍ（Ｐ２参照）となる。最初の中継ノード１３は、伝送光を増幅し、また、分散補償を行ない、再度、−３００ｐｓ／ｎｍ（Ｐ３参照）の伝送光を出力する。
【００８２】
分散量は、通常、スパン毎に比較的小幅に補償されるので、各中継ノード１３が補償量を大きく調整することは困難である。従って、送信ターミナルノード１２のＤＣＴ９ａと受信ターミナルノード１４のＤＣＲ９ｂとが、大きな分散量を補償し、分散量の改善に大きく寄与する。
なお、分散量の増加と分散量の補償とが繰り返され、伝送距離の増加にともなって、中継ノード１３の入力光の分散量も徐々に大きくなっている。一般に、波長多重光の波形歪みは、総分散量によって異なる。具体的には、受信ターミナルノード１４が、例えば伝送距離約５００ｋｍに設けられた場合と、伝送距離約１１００ｋｍに設けられた場合とにおける各波形歪み量は異なる。
【００８３】
次に、図１１（ａ），図１１（ｂ）を参照して相互位相変調ＸＰＭについての受信分散補償量と強度変化量との関係を説明し、図１２（ａ），図１２（ｂ）を参照して自己位相変調ＳＰＭについての受信分散補償量と強度変化量との関係を説明し、また、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）をそれぞれ参照して相互位相変調ＸＰＭおよび自己位相変調ＳＰＭの両方を考慮した分散補償値の設定方法を説明する。
【００８４】
（６−２）相互位相変調ＸＰＭについての受信分散補償量と強度変化量との関係
図１１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る受光波形の一例を示す図であり、受信分散補償量を−９００ｐｓ／ｎｍから＋３００ｐｓ／ｎｍまで変化させたときの相互位相変調ＸＰＭの変化が表示されている。この図１１（ａ）に示す５本の波形は、受信ターミナルノード１４における「波形そのもの」を表し、図１０に示す分散マップにおける中心波長付近にチャネル＃１を設定した場合のものである。また、５本の波形は、受信ターミナルノード１４の受信分散補償量が、−９００，−６００，−３００，０および＋３００ｐｓ／ｎｍの各場合を表す。そして、５本の波形のうちの受信分散補償量が−９００，＋３００ｐｓ／ｎｍのものは、振幅変動が大きく強度変動が大きい。一方、分散補償量が−３００ｐｓ／ｎｍのものは、振幅変動が小さく強度変動が小さい。
【００８５】
これらの受信分散補償量と強度変動の大小とは、一旦、システムが構築された後は、伝送条件に応じて適応的に補償量を設定することが困難である。
これに対して、本分散補償量設定方法は、送信ターミナルノード１２側が、以下に述べる受信分散補償量をパラメータとして種々の量に変化させ、受信ターミナルノード１４側が、受信分散補償量ごとに、受信光の物理量を測定し、そして、測定した複数の受信分散補償量のうちの最小となる受信分散補償量を決定するようになっている。ＷＤＭ伝送システム１００は、システム構築前において、振幅変動の大小に関するデータを取得することができない。例えば、図１１（ａ）に示す５種類の受信分散補償量のうちの受信分散補償量が−３００ｐｓ／ｎｍのものが最も振幅変動が小さいというデータが得られない。
【００８６】
このため、本分散補償量設定方法は、受信ターミナルノード１４側が、例えば５種類の受信分散補償量を種々変化させて相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みの変動幅が最小になる条件を取得するようになっている。
次に、この受信分散補償量をパラメータとして振幅変動を表示したものを図１１（ｂ）に示す。制御部８９は、受信分散補償量を、−９００（ｐｓ／ｎｍ）から＋３００（ｐｓ／ｎｍ）までインクリメントすることにより、図１１（ｂ）に示す各データを測定し、相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みの特性を取得する。これにより、制御部８９は、受信分散補償量が−３００（ｐｓ／ｎｍ）の分散補償を行なった場合に強度変化が最小になることを知る。従って、相互位相変調ＸＰＭに起因する物理量のスイープにより、相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みの変動幅が最小になる条件が得られる。
【００８７】
このように、本分散補償量設定方法によれば、制御部８９は、相互位相変調ＸＰＭが小さくなるような受信分散補償量（例えば−３００ｐｓ／ｎｍ）を特定できる。従って、分散補償器を、伝送端の受信ターミナルノード１４に設けることにより、効果的に分散量を補償でき、また、保守および管理の作業効率が大幅に改善される。
なお、このスイープの具体例については後述する図１４を用いて説明する。
【００８８】
（６−３）自己位相変調ＳＰＭについての受信分散補償量と強度変動幅との関係
図１１（ａ），図１１（ｂ）に示すものは、いずれも、相互位相変調ＸＰＭによる最適条件をサーチして調整する方法を説明するためのものである。
次に、相互位相変調ＸＰＭとあわせて自己位相変調ＳＰＭによる最適条件を、受信分散補償量をパラメータとしてサーチする方法について説明する。
【００８９】
図１２（ａ）は本発明の第１実施形態に係る受光波形の一例を示す図であり、相互位相変調ＸＰＭについてのものである。また、図１２（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る受信分散補償量と強度変動幅との関係を示す図である。ここで、強度変動幅とは、波形歪みを定量化したものであって、具体的には、受信光の振幅のピーク値と振幅のボトム値との間の振幅変動量に相当する。
【００９０】
制御部８９（図１等）は、この図１２（ａ）に示す５本の受光波形のうちの最大値と最小値とを検出する。例えば、受信分散補償量が＋３００ｐｓ／ｎｍの場合の振幅変動は、最大０．００５，最小０である。制御部８９は、５本の受信分散補償量について、それぞれ、最小値と最大値とを検出する。図１２（ｂ）に示す３種類のラインは、最大値，平均値および最小値をそれぞれ表しており、図１２（ａ）に示す波形の用いたものである。これらの最小値と最大値とは、受信分散補償量に応じて異なる。
【００９１】
次に、相互位相変調ＸＰＭおよび自己位相変調ＳＰＭの両方を考慮した分散補償値の設定方法を説明する。
制御部８９とパワー検出回路６１ｄとが協働することにより、ｎ本のチャネル＃１〜＃ｎのうちの最短波長側と最長波長側とにおいて、それぞれ、相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みを測定する。そして、制御部８９は、最短波長側および最長波長側においてそれぞれ測定された波形歪みのうちの波形歪みが大きい方の波形歪みが小さくなるように、最適な条件をサーチする。また、伝送後波形としては、最小側が０に近いほうのものが優先される。
【００９２】
従って、パワー検出回路６１ｄが、ｎ本の波長チャネル＃ｋのうちの最短波長チャネル側における歪み（第１波形歪み）と最長波長チャネル側における歪み（第２波形歪み）とを測定するとともに、制御部（分散補償量設定部）８９が、パワー検出回路６１ｄにて測定された最短波長チャネル側における歪み又は最長波長チャネル側における歪みの発生が小さくなる条件を取得することにより、分散補償量が設定される。
【００９３】
さらに、パワー検出回路６１ｄが、受光処理部にて受信された低周波変調光の強度変調に比例した波形歪み（相互位相変調ＸＰＭ）を測定するとともに、制御部８９が、変調光の自己位相変調ＳＰＭを測定し、これらの波形歪みのうちの波形歪みが大きい方の波形歪みが小さくなるように、分散補償量を設定する。すなわち、分散補償量設定部としての制御部８９が、パワー検出回路６１ｄにおいて物理量として検出された相互位相変調ＸＰＭに関する量が小さくなるように受信分散補償量を設定するようになっている。
【００９４】
図１２（ａ）に示す受信分散補償量の波形は、受信分散補償量により波形のピークとボトムとが変化し、各波形のうちの＋３００ｐｓ／ｎｍが最も強度変化量が大きく、また、−３００ｐｓ／ｎｍが最も強度変化量が小さい。特に、ボトム値が大きくなることは、伝送後の消光比を劣化させ、伝送劣化を大きくもたらす。また、伝送後波形のピークとボトムとを別途検出することにより、ボトム値が大きくならないように、受信分散補償量は−３００ｐｓ／ｎｍ以上を設定することが好ましい。
【００９５】
これにより、各ノードは、それぞれ、伝送光波形の最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）との両方を検出する。ここで、受信分散補償量に起因して、最大値と最小値との値は異なる。このため、伝送後の波形は、好ましくは、最小値に近い側の値が０ｐｓ／ｎｍに近いものが選択される。
また、このように、図１２（ａ），図１２（ｂ）においても、制御部８９は、受信分散補償量を、−９００（ｐｓ／ｎｍ）から＋３００（ｐｓ／ｎｍ）までインクリメントすることにより、図１２（ｂ）に示すデータが得られる。
【００９６】
（６−４）相互位相変調ＸＰＭとあわせて自己位相変調ＳＰＭによる最適条件
相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みの影響をモニタするためには、変調を加えるチャネル＃ｋ側の受信波形をモニタすることにより可能である。送信ターミナルノード１２は、消光比を十分高く設定する必要があるので、チャネル＃ｋに、ＷＤＭ伝送システム１００が用いるビットレートに相当する「１０１０」の交番パターン、又は正弦波の強度変調パターン信号を変調する。これらの交番パターン又は正弦波の強度変調パターン信号は、チャネル＃ｋに隣接するチャネル＃を伝送するＣＷ光に対してクロストークを発生させ、また、これと同時に、強度変調信号自身も自己位相変調ＳＰＭによって波形歪みを生じる。
【００９７】
このように、本ＷＤＭ伝送システム１００によれば、相互位相変調ＸＰＭの発生量を直接評価した上で分散補償量を設定でき、相互位相変調ＸＰＭの影響を回避する最適な分散補償構成を実現できる。また、分散補償量は、変調光をモニタすることにより、自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みと相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みとを分離して評価するので、精度が向上する。
【００９８】
従って、管理者は、最も強度変動量が少なくなるように受信分散補償量を設定でき、手動の作業を不要とすることができ、伝送効率が向上する。
また、受信部＃１〜＃ｎの機能は、特定の受信機能を試験，維持，管理又は測定等に特化された治具（工具，装置）により実現される。
（６−５）送信ターミナルノード１２と受信ターミナルノード１４と間の残留分散量の設定方法
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係る残留分散量の設定方法を説明するための図である。ここで、図１３（ａ）に示す受信分散補償量は自己位相変調ＳＰＭについてのものであり、また、図１３（ｂ）に示す受信分散補償量は相互位相変調ＸＰＭについてのものであり、これにより、自己位相変調ＳＰＭの観点からの受信分散補償量と、相互位相変調ＸＰＭの観点からの受信分散補償量とが表示されている。なお、受信分散補償量のパラメータは図１１（ａ），図１１（ｂ）に示すものと同一のものである。
【００９９】
そして、図１３（ａ）に示す自己位相変調ＳＰＭの観点からは、受信分散補償量が−３００ｐｓ／ｎｍ以上を必要とし、また、図１３（ｂ）に示す相互位相変調ＸＰＭの観点からは、−３００ｐｓ／ｎｍに近ければ近いほどよい。このため、自己位相変調ＳＰＭおよび相互位相変調ＸＰＭの両方を満足させる条件は、−３００ｐｓ／ｎｍに設定すればよい。ここで、受信分散補償量は約−３００ｐｓ／ｎｍであり、また、受信分散補償量の許容量は＋１００ｐｓ／ｎｍ〜−１００ｐｓ／ｎｍである。
【０１００】
これにより、図１３（ｃ）に示すように、分散補償器は、自己位相変調ＳＰＭによる受信分散補償量と、相互位相変調ＸＰＭによる受信分散補償量との両者の共通条件（アンド）を考慮して、受信分散補償量を−３００ｐｓ／ｎｍと決定し、この−３００ｐｓ／ｎｍを設定するのである。従って、単に曲線の最小値が補償量として決定されずに、両位相変調について考慮された状態で最適ポイントが決定されるのである。
【０１０１】
これにより、本ＷＤＭ伝送システム１００は、パワー検出回路６１ｄが、物理量として相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みを検出し、制御部（分散補償量設定部）８９が、パワー検出回路６１ｄにて検出された波形歪みが小さくなるように分散補償量を設定する。すなわち、相互位相変調ＸＰＭによる影響が検出され、この相互位相変調ＸＰＭによる影響が最小になるように、受信光に含まれる分散量の目標値（残留分散目標）が設定されるのである。
【０１０２】
（７）自己位相変調ＳＰＭおよび相互位相変調ＸＰＭの計算方法の説明
伝送により、ｎ本の信号光は、それぞれ、自分自身により自己位相変調されるとともに、他の（ｎ−１）本の信号光により相互位相変調される。具体的にチャネル＃１を例にして詳述すると、チャネル＃１について、光ファイバ伝送路５０の非線形光学効果に起因して、チャネル＃１自身の強度変化に応じた自己位相変調ＳＰＭが発生する。
【０１０３】
ここで、自己位相変調ＳＰＭの発生量は、以下に示す式（１）および式（２）を用いて計算される。また、式（１）のｎ2，λ，ＡeおよびＬeは、それぞれ、非線形屈折率，波長，有効断面積および有効相互作用長を表す。Ｐ1（ｔ）は、入力された光の入力パワーを表す。
ＳＰＭ発生量Δφｎl＝γ＊Ｐ1（ｔ）＊Ｌe                      …（１）
ここで、γ＝２π＊ｎ２／（λ＊Ａｅ）                    …（２）
そして、チャネル＃１は、チャネル＃１の波長と異なる波長のチャネル＃２〜ｎの強度変化に応じた相互位相変調ＸＰＭを受ける。この相互位相変調ＸＰＭの発生量は、チャネル＃ｋが受けるＸＰＭによる位相変調量に相当し、式（３）および式（４）を用いて計算される。
【０１０４】
ＸＰＭ発生量Δφｎl＝２γ＊Ｐ1（ｔ）＊Ｌe                    …（３）
また、式（３）は、分散によるウォークオフを考慮すると、
Δφｎl＝２γεＴ／（ＤΔλ）＊Ｐ1（ｔ）         …（４）
ここで、式（４）のεＴ，ＤおよびΔλは、それぞれ、光強度が変化する時間，分散係数およびチャネル間隔を表す。
【０１０５】
従って、チャネル＃ｋ，＃ｍ（図７（ａ）〜図７（ｅ）参照）はいずれも位相変調の影響を受けているので、分散と非線形光学効果とを抑制することにより、光信号の伝送距離が長くなる。
また、この位相変化量はＰ1（ｔ）の変化に比例するので、時間（時刻）について波長が変化する。この波長変化は、チャーピング（波長変動）とも呼ばれ、送信側が、パルスをそのパルス幅時間Ｔについて直線的な掃引周波数で変調して送信し、そして、受信側が、受信パルスを高周波数領域にて遅延時間が比例的に少なくなるようなフィルタを通して受信する。
【０１０６】
さらに、信号光が光ファイバ又は分散補償器等の分散媒質を通過すると、信号光は式（５）に示すように、波形変化量に変換される。
Ｂ＝Δφ  ＤＬ／Δｔ                                   …（５）
このように、相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みは、相互位相変調ＸＰＭが発生した箇所（ネットワークにおける位置）と受信ターミナルノード１４との間における分散量に大きく依存している。
【０１０７】
さらに、相互位相変調ＸＰＭが発生する箇所は、各スパンにおける入力近傍（伝送路強度が高いところ）である。ここで、各スパンの下流側における分散補償を考慮すると、特定のスパンにおいて発生したＸＰＭが波形歪みに変換される場合、そのスパン入力時の残留分散量と、伝送後の残留分散量との差が波形歪みに変換される。通常、中継ノード１３のＩＬＡ１３ａが各スパンの分散を補償するので、ＷＤＭ伝送システム１００の受信端に最も近い受信分散補償器の補償量が波形歪みに最も影響することになる（図２参照）。
【０１０８】
換言すれば、パワー検出回路６１ｄ（図６）が、振幅変動（波形歪み）を、ＷＤＭ伝送システム１００の特定スパンにおける入力残留分散量と出力残留分散量との差に基づいて、相互位相変調ＸＰＭを検出するのである。
ここで、ＤＣＲ９（図１等）の分散補償量を変化させると、ＣＷ光を用いて入力されたチャネル＃ｋの信号光が分散補償量に依存して強度変調量が変化する。
【０１０９】
この強度変調量は、相対的に強度の大小を比較するためのものであって、これにより、強度の揺らぎがモニタされる。また、この強度変調量は、分散による劣化に加えて、分散以外の要因による劣化を含む光信号のパラメータである。なお、強度変調量よりも正確な量を得る必要がある場合、強度変調度をパラメータに用いることもできる。
（８）受信分散補償量の起動前の設定方法の動作説明
このような構成によって、第１実施形態に係る分散補償量設定方法について、図１４を参照して分散補償量の設定動作について説明し、また、図１５を参照して受信分散補償量の設定方法を説明する。
【０１１０】
図１４は本発明の第１実施形態に係る受信分散補償量の設定方法を説明するためのフローチャートである。受信ターミナルノード１４の制御部８９は、起動後、ステップＡ１にて、ＣＷ光および変調光を、それぞれ、チャネル＃ｉ（例えばチャネル＃１），チャネル＃（ｉ＋１）（例えばチャネル＃２）に設定する。ここで、ｉ（自然数を表す。）はチャネル数を表す。そして、制御部８９は、図１１（ｂ），図１２（ｂ）および図１３（ａ），図１３（ｂ）のそれぞれの横軸を表す５種類の受信分散補償量（−９００，−６００，−３００，０，＋３００ｐｓ／ｎｍ）を例えばＤＣｊに設定する（ステップＡ２）。ここで、ｊ（自然数を表す。）は、受信分散補償量のパラメータ数を表す。
【０１１１】
次に、図１４において、制御部８９は、チャネル＃ｉの強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）を測定し（ステップＡ３）、ステップＡ４にて、受信分散補償量の設定が最終値（例えば＋３００ｐｓ／ｎｍ）であるか否かを判定し、最終値でない場合はｎｏルートを通り、ステップＡ５にて、ｊをインクリメントし、再度、ステップＡ２以降の処理が繰り返される。一方、ステップＡ４にて、受信分散補償量の設定が最終値＋３００ｐｓ／ｎｍである場合はｙｅｓルートを通り、ステップＡ６にて、制御部８９は、全てのチャネル範囲をサーチしたか否かを判定する。
【０１１２】
制御部８９は、このステップＡ６にて、全チャネルを変更させていない間は、ｎｏルートを通り、ステップＡ７にて、ｉをインクリメントし、再度、ステップＡ１以降の処理を繰り返す。このｉは、ＷＤＭ伝送システム１００が使用するチャネル＃１〜＃（ｎ−１）についてインクリメントされる。一方、ステップＡ６にて、全チャネル＃１〜＃（ｎ−１）についてのサーチが完了した場合は、ステップＡ８にて、制御部８９は、複数のチャネルのうちの最長波長側チャネルの強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）が最小になるＪを計算して取得する。
【０１１３】
このように、制御部８９が、ｎチャネル＃１〜＃ｎのうちのいずれかのチャネル＃ｉにおいて、受信分散補償量ｊを変化させることにより、チャネル＃ｉの強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）を測定するステップと、受信分散補償量変化ステップにおけるチャネル＃ｉと異なるチャネル＃（ｉ＋１）において、受信分散補償量ｊを変化させることにより、チャネル＃（ｉ＋１）の強度変調量ΔＰ（ｉ＋１，ｊ）を測定するステップと、上記の各ステップにて測定された強度変調量ΔＰが最小になる受信分散補償量Ｊを計算するステップとをそなえている。
【０１１４】
また、図１５は本発明の第１実施形態に係る受信分散補償量の決定方法を説明するための図であり、制御部８９は、チャネル＃１〜＃（ｎ−１）の全チャネルのうちの３個のチャネルについて、「受信分散補償量」対「強度変調量」の曲線を計算し、３個に対応する各曲線および各チャネルについての強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）を保持する。すなわち、制御部８９は、強度変調量の測定チャネルを複数（例えば３チャネル）分設定し、３チャネルのうちの強度変調量が最小の分散補償量を分散補償器に設定する。すなわち、図１４に示すステップＡ９において、制御部８９は、この最小の強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）を、受信分散補償量としてＤＣｊに設定するのである。
【０１１５】
これにより、本発明によれば、ＷＤＭ伝送システム１００が、波長に応じて分散補償量が異なる特性に対応でき、適切な分散補償量を設定できる。
（９）従来の技術と本発明との比較
従来の技術と本発明とを比較すると、従来の技術においては、中継ノード１３の分散補償量が、通常、スパン毎に補償されるので、補償量を大きく調整することは困難である。また、分散マップの作成は、ＤＣＲ９ｂのみならず、ＤＣＴ９ａと中継ノード１３のＤＣＬ１３ｂとの各分散補償器の個別な補償量にも関連するので、伝送条件に応じて適応的に補償量を設定することが困難である。加えて、光ファイバ伝送路５０の波長分散値は、温度や圧力等の敷設環境の変化に伴い経時的に変化する。
【０１１６】
一方、本発明によれば、分散マップに大きく寄与するものは、ＤＣＴ９ａおよびＤＣＲ９ｂの両方であることを用いて補償量を設定できる。具体的には、ＷＤＭ伝送システム１００において、補償量の増加又は減少を調整するための分散補償器を調整できる。具体的には、ＤＣＴ９ａの補償量の調整と、ＤＣＴ９ａおよびＤＣＲ９ｂの調整と、中継ノード１３の分散補償量の調整とのそれぞれについて、どこ又はどの分散補償器を補償するか等の検討を大幅に省くことができ、また、いずれの補償方法を用いた場合にも適用可能となる。
【０１１７】
さらに、分散補償器として、エタロンタイプ，ＶＩＰＡ又はＦＢＧ等のＤＣＲ９ｂを用いることにより、管理者が、光ファイバ伝送路５０，中継ノード１３又は送信ターミナルノード１２又は受信ターミナルノード１４を設けた後においても最適な分散補償量に自動的に設定できるようになる。
このように、本発明によれば、相互位相変調ＸＰＭについて非線形歪みをピンポイントに補償するとともに、相互位相変調ＸＰＭおよび他の劣化要因を考慮して補償するので、補償量の設定値の変動幅に自由度が付されている。
【０１１８】
また、波形歪みを抑制することにより、光増幅器および電気増幅器のＮＦ（Noise Figure：雑音指数）を設計上緩和することができる。この結果、光増幅器および電気増幅器を構成するデバイスおよび部品の仕様上の制限を緩和でき、部品コストの低廉化を促進できる。
このようにして、効果的に分散量を補償し、伝送品質および信頼性を向上させ、自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みと相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みとを分離評価でき、部品コストの低廉化を促進でき、また、伝送性能又はパフォーマンスを維持するために要する波長数又は距離等についての検討労力を軽減できる。
【０１１９】
さらに、このようにして、クロストークを最適化でき、伝送光の出力強度を抑制でき、伝送光の非線形光学効果を排除し、かつ事前のシミュレーションを不要とし、コストパフォーマンスを改善できる。
（Ａ１）第１変形例
第１実施形態においては、ＷＤＭ伝送システム１００が構築された状態又は運用状態又は運用開始の直前の状態において分散補償量を設定するものであった。
【０１２０】
第１変形例においては、各送信部＃１〜＃ｎに、特定の送信機能を試験，維持，管理又は測定等に特化された治具（工具，装置）を用いても上記の各測定が可能であることを説明する。さらに、治具は、主信号の伝送処理および受信した主信号の復調処理とを行なわないが簡素化できる。
なお、モニタチャネルの切り替えは、チューナブルレーザーダイオード６０ｂを用いない構成によっても可能であって、固定波長のＣＷ光を出力するレーザーダイオードと、クロスコネクト部とをセットにして、モニタチャネルを切り替えることもできる。
【０１２１】
図１６は本発明の第１実施形態の第１変形例に係るＷＤＭ伝送システムの概略的な構成図である。この図１６に示すＷＤＭ伝送システム１００ａは、ｎ波の異なる波長が多重された波長多重信号光を伝送するものであり、送信ターミナルノード７２と受信ターミナルノード７４と、例えば４個の中継ノード１３とをそなえて構成されている。そして、送信ターミナルノード７２と受信ターミナルノード７４とは、それぞれ、クロスコネクト部３３ａ，３３ｂをそなえて構成されている。
【０１２２】
クロスコネクト部３３ａは、送信部＃１〜＃ｎから出力される波長λ1〜λnのＣＷ光のうちの１又はそれ以上の波長光を合波して出力するものであり、また、クロスコネクト部３３ｂは、受信した波長多重光を分離して、波長λ1〜λnの単一光に分離して出力するものである。
いずれか１種類の波長λk（ｋは１からｎの値をとる自然数を表す。）を選択して出力し、又は波長λ1〜λnのＣＷ光の全てを出力するものである。具体的には、クロスコネクト部３３ａは、分散補償量設定フェーズのときは、１種類の波長λkのＣＷ光を出力し、主信号伝送フェーズのときは、全ての波長λ1〜λnのＣＷ光を出力する。ここで、伝送光を出力しない送信部＃２，＃４〜＃ｎの動作は、予め管理者が送信部＃２，＃４〜＃ｎの各動作を停止しておくように構成してもよく、あるいは、送信部＃１〜＃ｎの全てを動作させて伝送光を出力させ、クロスコネクト部３３ａが送信部＃１および送信部＃２〜＃ｎのうちの所望のものを選択出力する。
【０１２３】
なお、図１６に示すもので上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものを表す。ここで、各送信部＃１〜＃ｎの機能は、特定の送信機能を試験，維持，管理又は測定等に特化された治具（工具，装置）により実現される。また、受信ターミナルノード７４の前段側に設けられた符号５１を付したものは、分散補償装置５１であり、これについては後述する。
【０１２４】
図１７は本発明の第１実施形態の第１変形例に係るクロスコネクト部３３ａ，３３ｂを説明するための図である。この図１７に示すクロスコネクト部３３ａは、送信部＃１からのＣＷ光と、送信部＃２〜＃ｎのレーザーダイオード６０ｅからそれぞれ出力された変調光とを入力され、ＣＷ光と変調光との２波のみを通過させ、光ファイバ伝送路５０に出力する。これらのＣＷ光および変調光＃ｋは、ともに、受信ターミナルノード１４にて分波された後、変調光＃ｋと同一チャネルを受光するフォトダイオード＃ｋに入力され、そして、フォトダイオード＃ｋの後段（図示省略）においてモニタされて分散補償量が測定される。
【０１２５】
また、図１８（ａ）は本発明の第１実施形態の第１変形例に係る送信部＃１〜＃ｎのブロック図である。この図１８（ａ）に示す送信部１０（送信部＃１〜＃ｎ）は、出力波長が固定されたＣＷ光を発振するレーザーダイオード（ＬＤ）６０ｅと、変調器６０ｃと、パターン発生器６０ｄとをそなえて構成されている。そして、図１８（ｂ）は本発明の第１実施形態の第１変形例に係る受信部＃１〜＃ｎのブロック図である。これらの図１８（ａ），図１８（ｂ）に示すもので上述したものと同様の符号を有するものは同一のもの又は同一機能を有するものであるので、さらなる説明を省略する。従って、これらの送信部＃１〜＃ｎおよび受信部＃１〜＃ｎは、それぞれ、固定波長のモニタ光を出力する機能のみを有する。
【０１２６】
これにより、図１７に示す送信部＃１〜＃ｎがそれぞれ出力する波長λ1〜λnのうちの例えばチャネル＃１，＃２についての波長λ1，λ2が選択されると、クロスコネクト部３３ａにてこれらのうちの選択された波長λ1，λ2とが、合波部１１ａにて増幅されて合波された２波長の波長多重光が光ファイバ伝送路５０に出力される。そして、この波長多重光は、光ファイバ伝送路５０にて、自己位相変調ＳＰＭおよび相互位相変調ＸＰＭの両方の影響を受け位相変調が生じる。この位相変調は伝送距離が長区間になると、振幅歪みに変化し、この変化が伝送光に変調を与えて強度変調又は振幅変調された光が受信ターミナルノード１４にて受信されるのである。
【０１２７】
また、このチャネル＃２は、周期Ｔの強度変調が加えられる。そして、２チャネル分の光を伝送させると、チャネル＃１について、チャネル＃１自身の強度変化に比例した自己位相変調ＳＰＭが発生し、さらに、チャネル＃２について、チャネル＃１の強度変調に比例した相互位相変調ＸＰＭを受ける。そして、受信ターミナルノード１４の分波部１１ｂにて波長多重光からチャネル＃１，＃３が分波され、分波されたチャネル＃１，＃３の両伝送光について各物理量がモニタされるのである。
【０１２８】
このように、固定波長のＣＷ光を出力するレーザーダイオード６０eとクロスコネクト部３３ａ，３３ｂとが、セットにされた状態で協働して動作するので、チューナブルレーザーダイオード６０ｅが用いられずに分散補償できる。
さらに、このように、分散補償設定フェーズにおいては、主信号が入出力されずに分散補償機能が発揮される。
【０１２９】
そして、高速かつ大容量のＷＤＭ伝送が可能になる。さらに、基幹系ネットワークの各中継ノード１３は、受信した光信号を増幅してその増幅した光信号を次段の中継ノード１３に対して送信するので、高速かつ大容量の情報データを伝送できる。
このようにして、本発明によれば、伝送環境が、シミュレーションによって想定した条件と異なる場合や、光ファイバ，光増幅器等の性能が想定したものよりも低い場合においても、直接クロストークを評価するのでクロストークを最適化でき、伝送光の出力強度を抑制でき、伝送光の非線形光学効果を排除でき、かつ事前のシミュレーションに不要にでき、管理者，設計者の労力が大幅に軽減し、コストパフォーマンスに優れる。
【０１３０】
（Ａ２）第２変形例
モニタチャネルの切り替えは、管理者が送信部の機能を有する治具を半手動で動作させて、分散補償量を自動に、測定，設定を行なうようにもできる。
図１９は本発明の第１実施形態の第２変形例に係る半自動方法によるチャネルモニタ方法を説明するための図であり、この図１９に示す送信ターミナルノード７２ａの合波部１１ａと、受信ターミナルノード７４ａの分波部１１ｂとは、いずれも、治具を脱着するための端子６２が形成されている。この図１９に示す符号で上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものを表す。
【０１３１】
また、制御部（図示省略）は、図１５に示す受信分散補償量の決定方法を用いて、強度変調量の測定チャネルを３チャネル分設定する。制御部（図示省略）は、最も強度変調量が小さい分散補償量を分散補償器に設定する。
管理者は、送信治具を用いてチャネル＃１に、周波数ｆm（Ｈｚ）の強度変調を加え、チャネル＃２に、ＣＷ光を入射する。一方、管理者は、受信治具を用いてチャネル＃２における周波数ｆmの変調量（又は変調度）をモニタし、その強度変調された値をＩm（チャネル＃１）と決定してその内容を保持する。
【０１３２】
そして、管理者は、送信治具を操作して変調するチャネルをチャネル＃ｋに設定し、また、ＣＷ信号によって変調するチャネルをチャネル＃Ｌに設定する。ここで、チャネル＃ｋ，＃Ｌは、隣接するチャネル同士である。すなわち、ｋ−Ｌ＝１又はＬ−ｋ＝１が成立するように、チャネル＃ｋ，＃Ｌが隣接する。なお、隣接チャネルどうしが、チャネル＃Ｌ，＃ｋである場合は、管理者は、変調チャネル又はＣＷ光のチャネル，あるいは変調チャネルおよびＣＷ光の両チャネルを用いてもよい。
【０１３３】
また、他の管理者は、受信治具を用いてＣＷに設定したチャネル＃ｋの出力変動をモニタしその強度をＩm（チャネル＃１）とする。同様に、ｋ又は１が最大チャネルｍを含む帯域内の数チャネルについてＩmをモニタする。受信側ＤＣＭ量を変化させて、Ｉmの最大値が最も小さくなる条件を探し受信ＤＣＭ量を設定する。
すなわち、管理者は、チャネル＃１の伝送光を出力するレーザーダイオード＃１を合波部１１ａの端子６２に接続し、また、他の管理者は、チャネル＃１についてのフォトダイオードを合波部１１ａに形成される。そして、チャネル＃１についてのモニタが完了すると、管理者は、ＬＤ＃１をはずしてＬＤ＃２を、合波部１１ａの端子６２に接続し、また、受信側においても、他の管理者がフォトダイオードを付け替えて、チャネル＃２について分散補償量を自動設定する。以後、接続および取り外しを繰り返す。これにより、精度の高い分散補償が可能となる。
【０１３４】
このように、管理者は、ＷＤＭ伝送システム１００の起動前又は起動後において、伝送に用いる波長範囲（波長帯域）のうちの最大波長および最小波長と、必要に応じて設けられる中間波長との複数のチャネルについて、受信分散補償量と同様に測定する。これにより、分散補償量は、測定した分散量を用いて最適な補償値を設定できる。
従って、管理者は、最も強度変動量が少なくなるように受信分散補償器を設けることにより、手動の作業を不要にでき伝送効率が向上する。
【０１３５】
そして、クロスコネクト部３３ａ，３３ｂを用いた場合と同様に、受信ターミナルノード１４にてチャネル＃１についての分散補償量が起動前に設定される。
（Ａ３）第３変形例
なお、分散補償機能だけを、ＷＤＭ伝送システムの各ノード（送信ターミナルノード１２，受信ターミナルノード１４および４個の中継ノード１３）等と異なる位置，ノード又は装置に設けることもできる。一例として、分散補償を行なう分散補償装置５１（図１６）を、受信ターミナルノード７４よりも前段側の光ファイバ伝送路５０に設ける。また、この分散補償装置５１には、上記のパワー検出回路６１ｄと、制御部（分散補償量設定部）８９とが設けられるようにし、そして、分散量の補償配分を決定するにあたり、図１０〜図１５に示す分散補償量設定方法と同一の分散補償量設定方法を用いて適切な分散補償を行なう。
【０１３６】
従って、第３変形例のＷＤＭ伝送システム（図示省略）は、ＣＷ光（強度一定光）とＣＷ光の波長と異なる波長を有する強度変調光（変調光）とを送信するノード（第１の伝送局）と、このノードから送信されたＣＷ光の振幅変動に起因する物理量を検出し物理量に基づいて受信分散補償量を設定するノード（第２の伝送局）とをそなえて構成されていることになる。
【０１３７】
そして、このような構成によって、図１６に示す送信ターミナルノード１２（第１の局）は、無変調光と、モニタ信号等の変調パターン信号で変調した変調光とを送信する送信ステップ）。ここで、無変調光は、連続波光であり、変調パターン信号は、図４（ａ）〜図４（ｇ）に示すような、１又は波長の異なる複数の変調パターン信号である。
次に、分散補償装置（第２の局）５１は、送信ステップにて送信された無変調光の強度と変調光の強度との各変動量に基づいて、送信ターミナルノード１２と分散補償装置５１との間における相互位相変調ＸＰＭに起因する物理量を検出し（検出ステップ）、そして、分散補償装置５１が、検出ステップにて検出された物理量の変動量に基づいて、分散補償量を設定する（分散補償量設定ステップ）。
【０１３８】
これにより、第１実施形態における効果が得られるほかに、きめ細かい分散補償が可能になる。
（Ｂ）本発明の第２実施形態の説明
各ノード（送信ターミナルノード１２，受信ターミナルノード１４および中継ノード１３）は、いずれも、双方向に波長多重光を伝送し、また、双方向について分散を補償することもできる。第２実施形態においては、送信ターミナルノード１２および受信ターミナルノード１４が、ともに、受信用分散補償器（ＤＣＲ）と送信用分散補償器（ＤＣＴ）とをそなえて構成するのである。
【０１３９】
図２０は本発明の第２実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの概略的な構成図である。この図２０に示すＷＤＭ伝送システム１００ｂは、波長多重光を双方向に伝送するものであって、送受信ターミナルノード（送受信端局）２２と、送受信ターミナルノード（送受信端局）２４と、例えば４個の中継ノード１３とをそなえるとともに、送受信ターミナルノード２２から送受信ターミナルノード２４への方向（以下、下り方向と称する。）と、その逆方向（以下、上り方向と称する。）とについてそれぞれ光ファイバ伝送路５０が設けられている。
【０１４０】
また、上り方向と下り方向との各伝送ルートは、同一ルートおよび異なるルートのいずれのルートをも用いることができる。すなわち、同一ルートが用いられる場合、上り方向のモニタ光は、下り方向の伝送光が通過したＩＬＡ＃１〜＃４と同一のＩＬＡ＃１〜＃４を介して送受信ターミナルノード２４に伝送される。これに対して、異なるルートが用いられる場合、上り方向のモニタ光は、下り方向の伝送光が通過したＩＬＡ＃１〜＃４と異なる中継ノード１３等を経由して伝送することもできる。
【０１４１】
図２０に示す送受信ターミナルノード２２は、ｎ個（ｎは多重数を表す。）の送信部１０と、合波部１１ａと、ＥＤＦＡ１２ａと、ＤＣＴ９ａと、ｎ個の受信部３０と分波部１１ｂと、ＤＣＲ９ｂと、制御部９０とをそなえて構成されている。
ここで、制御部９０は、受信部３０のパワー検出回路にて検出された物理量の変動量に基づいてＤＣＴ９ａおよびＤＣＲ９ｂの各分散補償量を設定するものであって、分散補償量設定部として機能する。また、制御部９０は、検出部と分散補償量設定部（図示省略）とをそなえ、受信部３０において検出されるＣＷ光の強度揺らぎと、変調光から抽出される変調成分とを検出し、強度揺らぎと変調成分との変動量に基づいて受信分散補償量を計算するようになっている。従って、第２実施形態における分散補償量の設定は、受信側のみならず送信側の分散補償器によって行なわれる。なお、図２０に示すもので、上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものである。
【０１４２】
図２１は本発明の第２実施形態に係る制御部９０の動作を説明するための図である。
また、送受信ターミナルノード２２，２４の各モニタチャネルの切り替え機能は、いずれも、チューナブルレーザーダイオード（図示省略）からの制御信号（例えばopt in等）を用いて実現する。また、ＤＣＴ９ａ，ＤＣＲ９ｂは、いずれも、可変分散補償器なので適切な分散補償量を設定できる。
【０１４３】
なお、送受信ターミナルノード２４は、送受信ターミナルノード２２と同一構成なので送受信ターミナルノード２４についての重複説明を省略する。
図２０，図２１を参照して、可変分散補償器の設定方法について説明する。
図２０に示す制御部９０は、ＤＣＴ９ａの送信分散補償値を初期値に設定し、設定したことを下りＯＳＣ１を介して送受信ターミナルノード２４の制御部９０に通知する。そして、送受信ターミナルノード２４の制御部９０は、ＤＣＲ９ｂの受信分散補償値を初期値に設定する。
【０１４４】
送受信ターミナルノード２４の受信部３０は、強度変調度と自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みとを測定し、制御部９０にその測定結果を入力する。この測定は所望の環境において続行される。その環境条件においての測定が終了すると、制御部９０は、ＤＣＲ９ｂの補償値を変更し、補償値を変更する前と同一の測定を行ない、所定の補償値についてデータを取得する。
【０１４５】
また、所定の測定項目の測定が終了すると、送受信ターミナルノード２４の送信部１０は、ＤＣＲ９ｂの補償値（又は補償値を表すデータ）を、ＯＳＣ２を介して、送受信ターミナルノード２２の制御部９０に通知する。送受信ターミナルノード２２の制御部９０は、ＤＣＴ９ａの設定値を、送受信ターミナルノード２４から送信された補償値に基づいて変更し、変更後の補償値を再度、送受信ターミナルノード２４の制御部９０に通知する。
【０１４６】
さらに、これらの設定および通知を繰り返すことにより、送受信ターミナルノード２２，２４が、適切なＤＣＴ９ａ，ＤＣＲ９ｂの各補償値の組み合わせを得ると、その補償値をＤＣＴ９ａ，ＤＣＲ９ｂに設定する。
また、適切値の取得は、送受信ターミナルノード２４の制御部９０が計算によって行なわれる。
【０１４７】
これにより、下り方向について適切な分散補償量が得られる。一方、上り方向（送受信ターミナルノード２４から送受信ターミナルノード２２への方向）についても、下り方向の設定方法と同様に行なわれる。
そして、ＷＤＭ伝送システム１００ｂの起動前（分散補償量設定フェーズ）において、送受信ターミナルノード２２は、送信部＃１からチャネル＃１のＣＷ光（又は低周波変調光）を出力し、また、送信部＃３からチャネル＃３のＣＷ光に周期Ｔの強度変調を加えた変調光を出力する。そして、光ファイバ伝送路５０において、チャネル＃１について、自己位相変調ＳＰＭが発生し、チャネル＃２について、チャネル＃１の強度変調に比例した相互位相変調ＸＰＭが発生する。送受信ターミナルノード２４は、第１実施形態における分散補償量処理と同一処理を行ない、ターミナルノード間の残留分散の目標値が最小になるように分散補償量を設定する。
【０１４８】
さらに、送受信ターミナルノード２４も、送受信ターミナルノード２２に対して、チャネル＃１のＣＷ光（又は低周波変調光）と、チャネル＃３のＣＷ光に周期Ｔの強度変調を加えた変調光を出力する。そして、送受信ターミナルノード２２は、第１実施形態における分散補償量処理と同一処理して分散補償量を設定する。なお、送信部＃２および送信部＃４〜＃ｎは、いずれも、伝送光を出力しない
一方、ＷＤＭ伝送システム１００ｂの起動後の主信号伝送フェーズにおいて、送受信ターミナルノード２２，２４は、いずれも、送信部＃１〜＃ｎから伝送光を出力する。
【０１４９】
これにより、伝送劣化の発生量を直接評価して適切に分散補償量が設定され、また、相互位相変調ＸＰＭの影響が最小になる。
また、各モニタチャネルの切り替え機能は、図示を省略する固定波長のＣＷ光を出力するレーザーダイオードと、クロスコネクト部とをセットにした状態で発揮することもできる。あるいは、各チャネルについてモニタが完了する度に、管理者が送信側ノードのレーザーダイオードを別個のチャネル用のレーザーダイオードに取り替え、さらに、受信側ノードのフォトダイオードを別個のフォトダイオードに選択することもできる。
【０１５０】
このような構成によって、第２実施形態における分散補償量設定方法について、図２２，図２３（ａ），図２３（ｂ）を参照して説明する。
図２２は本発明の第２実施形態に係る受信分散補償量の設定方法を説明するためのフローチャートである。制御部９０は、起動後、ステップＢ１にて、ＣＷ光および変調光をそれぞれチャネル＃ｉ，チャネル＃（ｉ＋１）に設定する。ここで、ｉ，ｊは自然数を表す。なお、起動後、最初の分散補償量は、ＣＷ光および変調光をそれぞれチャネル＃１，チャネル＃２に設定される。そして、制御部９０は、受信分散補償量をＤＣｊに設定する（ステップＢ２）。
【０１５１】
次に、制御部９０は、チャネル＃ｉの強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）を測定し（ステップＢ３）、ステップＢ４にて、受信波形のピーク値ΔＰｐ（ｉ，ｊ）と、ボトム値ΔＰｂ（ｉ，ｊ）とを測定する。そして、制御部９０は、ステップＢ５において、受信分散補償量の設定が最終値であるか否かを判定し、最終値でない場合はｎｏルートを通り、ステップＢ６にて、ｊをインクリメントし、再度、ステップＢ２以降の処理を繰り返す。
【０１５２】
制御部９０は、ステップＢ５にて、受信分散補償量の設定が最終値であるときは、ｙｅｓルートを通り、ステップＢ７にて、全チャネル＃１〜＃（ｎ−１）についてのサーチが完了したか否かを判定する。このステップＢ７にて、制御部９０は、全チャネル＃１〜＃（ｎ−１）を変更していない間は、ステップＢ８にて、ｉをインクリメントしてステップＢ１以降の処理を繰り返す。また、ステップＢ７にて、全チャネル＃１〜＃（ｎ−１）を変化させた場合は、ｙｅｓルートを通り、ステップＢ９の処理を行なう。
【０１５３】
このステップＢ９において、制御部９０は、最長波長側チャネルの強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）が最小になるＪを取得する。また、制御部９０は、Ｐｂ（ｉ，ｊ）が閾値Ｐｔｈ以下になるＪを取得し、相互位相変調ＸＰＭと自己位相変調ＳＰＭとの両方を満たすＪ値又は最も近いＪ値を計算する。
そして、制御部９０は、ステップＢ１０にて、以下の図２３（ａ）および図２３（ｂ）に示すように、受信分散補償量をＤＣＪに設定する。
【０１５４】
このように、管理者は、ＷＤＭ伝送システム１００ｂの起動前において、伝送に用いる波長範囲（波長帯域）のうちの最大波長および最小波長と、必要に応じて設けられる中間波長との複数のチャネルについて、受信分散補償量と同様に測定する。
また、ステップＢ９における処理について図２３（ａ），図２３（ｂ）を参照してさらに詳述する。
【０１５５】
図２３（ａ）は本発明の第２実施形態に係る相互位相変調ＸＰＭについて受信分散補償量の決定方法を説明するための図であり、図２３（ｂ）は本発明の第２実施形態に係る自己位相変調ＳＰＭについて受信分散補償量の決定方法を説明するための図である。
制御部９０は、図２３（ａ）に示す相互位相変調ＸＰＭについて分散を補償し、図２３（ｂ）に示す自己位相変調ＳＰＭについて分散を補償する。具体的には、制御部９０は、全チャネル＃１〜＃ｎのうちの３種類のチャネルについて、「受信分散補償量」対「強度変調量」の曲線を計算し、各チャネルに対応する各曲線および各チャネルについての強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）を保持する。また、制御部９０は、最小の強度変調量ΔＰ（ｉ，ｊ）を、受信分散補償量としてＤＣｊに設定する。
【０１５６】
このように、第２実施形態においても、相互位相変調ＸＰＭの発生量を直接評価し、分散補償量を設定でき、相互位相変調ＸＰＭの影響を回避する最適な分散補償構成を実現できる。また、本ＷＤＭ伝送システム１００ｂによれば、波長に応じて適切な分散補償量を得ることができる。
さらに、このように、変調光のモニタによって自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みと相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みを分離して評価できる。
【０１５７】
そして、管理者は、波長多重光の波長数の減少又は距離の短縮等の伝送性能又はパフォーマンスを維持できる。
このようにして、第２実施形態に係る本発明によれば、第１実施形態における効果のほかに、伝送品質，信頼性の向上、自己位相変調ＳＰＭおよび相互位相変調ＸＰＭに起因する波形歪みを分離評価でき、さらに、部品コストの低廉化を促進できる。
【０１５８】
（Ｃ）その他
本発明は、上述した実施態様およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
また、ＷＤＭ伝送システム１００，１００ａ，１００ｂは、光アド・ドロップ多重システムを接続して構成することができる。この光アド・ドロップ多重システムは、送信ターミナルノード１２および受信ターミナルノード１４間の光ファイバ伝送路５０の途中に設けられたネットワークシステムであって、伝送光のアドおよびドロップを行なう。
【０１５９】
さらに、ＷＤＭ伝送システム１００は、加入者系のネットワークシステムと接続されるように構成することもできる。
（Ｄ）付記
（付記１）  送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける分散補償量設定方法であって、
該送信端局が、連続波光と、変調パターン信号で変調した該連続波光の波長と異なる波長を有する変調光とを送信する送信ステップと、
該受信端局が、該送信ステップにて送信された該連続波光の強度の変動量に基づいて、該送信端局と該受信端局との間における相互位相変調に起因する物理量を検出する検出ステップと、
該受信端局が、該検出ステップにて検出された該物理量の変動量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定ステップとをそなえたことを特徴とする、分散補償量設定方法。
【０１６０】
（付記２）  該検出ステップが、
該連続波光の振幅変動によって該送信端局と該受信端局との間において発生する該変調光の相互位相変調に関する量を該物理量として検出することを特徴とする、付記１記載の分散補償量設定方法。
（付記３）  該分散補償量設定ステップが、
該受信端局が、該受信端局に設けられた分散補償器の分散補償量を変化させて、複数の受信分散補償量ごとの該振幅変動に起因する各物理量を測定する測定ステップと、
該受信端局が、該測定ステップにて測定した複数の物理量のうちの最小の物理量に対応する該受信分散補償量を該分散補償器に設定する最小分散補償量設定ステップとをそなえたことを特徴とする、付記１又は付記２記載の分散補償量設定方法。
【０１６１】
（付記４）  該送信ステップが、
該変調パターン信号として交番パターン信号又は擬似雑音パターン信号で変調した変調光を、該送信端局が送信することを特徴とする、付記１〜付記３のいずれか一に記載の分散補償量設定方法。
（付記５）  該送信ステップが、
該連続波光を低周波変調信号で変調した低周波変調光を、該送信端局が送信することを特徴とする、付記１〜付記４のいずれか一に記載の分散補償量設定方法。
【０１６２】
（付記６）  送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける分散補償量設定方法であって、
該送信端局が、強度一定光と、該強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを送信する送信ステップと、
該受信端局が、該送信ステップにて送信された該強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出する検出ステップと、
該受信端局が、該検出ステップにて検出された該物理量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定ステップとをそなえたことを特徴とする、分散補償量設定方法。
【０１６３】
（付記７）  送信端局と受信端局とをそなえ波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムにおける受信端局であって、
該送信端局が送信した強度一定光と、該強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを受光処理する受光処理部と、
該受光処理部にて受光された該強度一定光と該強度変調光とのうちの該強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出する検出部と、
該検出部にて検出された該物理量に基づいて、受信分散補償量を設定する分散補償量設定部とをそなえたことを特徴とする、受信端局。
【０１６４】
（付記８）  該分散補償量設定部が、
該検出部において該物理量として検出された相互位相変調に関する量が小さくなるように該受信分散補償量を設定するように構成されたことを特徴とする、付記７記載の受信端局。
（付記９）  該検出部が、
該振幅変動を、該波長多重光伝送システムの特定スパンにおける入力残留分散量と出力残留分散量との差に基づいて、相互位相変調を検出するように構成されたことを特徴とする、付記７記載の受信端局。
【０１６５】
（付記１０）  該受信分散補償量を設定され受信光の分散を補償する分散補償器をそなえ、
該分散補償量設定部が、複数の受信分散補償量ごとに測定した該振幅変動に起因する複数の物理量のうちの最小の物理量に対応する該受信分散補償量を該分散補償器に設定するように構成されたことを特徴とする、付記９記載の受信端局。
【０１６６】
（付記１１）  該検出部が、
該受光処理部にて受光された該強度一定光を低周波変調信号で変調した低周波変調光の振幅変動について、該低周波変調光自身の強度変化に比例して発生する該変調光の自己位相変調による振幅変動と、該低周波変調光の強度変調に比例して発生する該低周波変調光の相互位相変調による振幅変動とを、それぞれ、独立して検出するように構成されたことを特徴とする、付記７〜付記１０のいずれか一に記載の受信端局。
【０１６７】
（付記１２）  波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムであって、
強度一定光と、該強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを送信する送信端局と、
該送信端局から送信された該強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出し該物理量に基づいて受信分散補償量を設定する受信端局とをそなえて構成されたことを特徴とする、波長多重光伝送システム。
【０１６８】
（付記１３）  該送信端局および該受信端局間に設けられ該送信端局から送信された該強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出し該物理量に基づいて受信分散補償量を設定するインラインアンプをさらにそなえて構成されたことを特徴とする、付記１２記載の波長多重光伝送システム。
（付記１４）  波長多重光を伝送する波長多重光伝送システムであって、
強度一定光と、該強度一定光の波長と異なる波長を有する強度変調光とを送信する第１の伝送局と、
該第１の伝送局から送信された該強度一定光の振幅変動に起因する物理量を検出し該物理量に基づいて受信分散補償量を設定する第２の伝送局とをそなえて構成されたことを特徴とする、波長多重光伝送システム。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
相互位相変調ＸＰＭの発生量を直接評価した上で分散補償量を設定することが可能になるため、相互位相変調ＸＰＭの影響を回避する最適な分散補償構成を実現することが可能となる。
また変調光をモニタすることで自己位相変調ＳＰＭによる波形歪みと相互位相変調ＸＰＭによる波形歪みを分離して評価できるので、ＷＤＭ伝送システムを起動する前の設定作業負担が大幅に低減する。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの概略的な構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＣＷ光および変調光を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る送信部のブロック図である。
【図４】（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係る変調パターン信号の一例を示す図である。
【図５】（ａ）はＥＤＦＡを用いた増幅処理の一例を説明するための図であり、（ｂ）は分散補償器の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る複数の受信部のブロック図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係るＷＤＭ伝送システムを説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るピーク／ボトム検出機能を設けた受信部のブロック図である。
【図９】ＶＩＰＡ型の分散補償器の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る分散マップの一例を示す図である。
【図１１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る受光波形の一例を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る振幅変動を示す図である。
【図１２】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る受光波形の一例を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る受信分散補償量と強度変動幅との関係を示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係る残留分散量の設定方法を説明するための図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る受信分散補償量の設定方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る受信分散補償量の決定方法を説明するための図である。
【図１６】本発明の第１実施形態の第１変形例に係るＷＤＭ伝送システムの概略的な構成図である。
【図１７】本発明の第１実施形態の第１変形例に係るクロスコネクト部を説明するための図である。
【図１８】（ａ）は本発明の第１実施形態の第１変形例に係る送信部のブロック図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態の第１変形例に係る受信部のブロック図である。
【図１９】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る半自動方法によるチャネルモニタ方法を説明するための図である。
【図２０】本発明の第２実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの概略的な構成図である。
【図２１】本発明の第２実施形態に係る制御部の動作を説明するための図である。
【図２２】本発明の第２実施形態に係る受信分散補償量の設定方法を説明するためのフローチャートである。
【図２３】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る相互位相変調ＸＰＭについて受信分散補償量の決定方法を説明するための図であり、（ｂ）は本発明の第２実施形態に係る自己位相変調ＳＰＭについて受信分散補償量の決定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１７１】
９ａ  送信用分散補償器（ＤＣＴ）
９ｂ  受信用分散補償器（ＤＣＲ）
１０  送信部
１１ａ  合波部
１１ｂ  分波部
１２，７２，７２ａ  送信ターミナルノード（送信端局）
１２ａ，１４ａ  ＥＤＦＡ（光増幅器）
１３  中継ノード（中継器，中継局，中継装置又は光増幅中継装置）
１３ａ  インラインアンプ（ＩＬＡ）
１３ｂ  伝送路分散補償器（ＤＣＬ）
１４，７４，７４ａ  受信ターミナルノード（受信端局）
２２，２４  送受信ターミナルノード（送受信端局）
２５  送受信部
３０，３０ａ  受信部
３１ａ  分波器
３１ｂ  合波器
３２ａ  ＥＤＦ（エルビウム添加光ファイバ）
３２ｂ，６０ｅ  レーザーダイオード
３３ａ，３３ｂ  クロスコネクト部
３４ａ  分散補償ファイバ（ＤＣＦ）
３４ｂ  光増幅器
５０  光ファイバ伝送路
５１  分散補償装置
６０ｂ  チューナブルレーザーダイオード（波長可変レーザーダイオード）
６０ｃ  変調器
６０ｄ  パターン発生器
６１ａ，６１ｇ  フォトダイオード
６１ｂ  直流成分除去部（受光処理部）
６１ｃ  直流成分抽出部（受光処理部）
６１ｄ  パワー検出回路（パワー検出部：受光処理部）
６１ｅ  主信号復調部（主信号復調回路）
６１ｆ  ピーク／ボトム検出部
６２  端子
６３ａ  主信号出力部
６３ｂ  モニタ信号出力部
６３ｃ  スイッチ
６３ｄ  変調部（変調回路）
６３ｅ  変調切替制御部
６５  ＶＩＰＡ型の分散補償器
６５ｂ，６５ｃ，６５ｅ  集光レンズ
６５ｄ  ＶＩＰＡガラス板
６５ｇ  光反射膜
６５ｆ  反射ミラー
８８，８９，９０  制御部（分散補償量設定部）
１００，１００ａ，１００ｂ  波長多重光伝送システム（ＷＤＭ伝送システム）
１１２ａ  前段ＥＤＦＡ
１１２ｂ  後段ＥＤＦＡ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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