(57)【要約】【課題】  多段でＯＡＤＭが構成された場合でも光信号の累積分散を極力低減する光伝送システム及び光アド・ドロップ装置並びに光伝送方法を提供することを課題とする。【解決手段】  選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（ＯＡＤＭ）１７，・・・が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を複数のＯＡＤＭ１７，・・・を介して伝送可能な光伝送システム１０であって、複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、累積分散が許容範囲を超えると予測されるＯＡＤＭの上流側のＯＡＤＭにおいて、１つのチャネルの光信号を抽出し、当該抽出された光信号の累積分散の絶対値を低減し、当該累積分散の絶対値が許容範囲内に低減された光信号を挿入することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を前記複数のＯＡＤＭを介して伝送可能な光伝送システムであって、
前記複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、前記累積分散が前記許容範囲を超えると予測されるＯＡＤＭの上流側のＯＡＤＭにおいて、前記１つのチャネルの光信号を抽出し、当該抽出された光信号の累積分散の絶対値を低減し、当該累積分散の絶対値が許容範囲内に低減された光信号を挿入することを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記１つのチャネルの光信号の累積分散が前記許容範囲を超えると予測した場合に、前記ＯＡＤＭに前記１つのチャネルの光信号を抽出させる監視手段と、
前記抽出された１つのチャネルの光信号の累積分散の絶対値を低減する累積分散絶対値低減手段と、
前記ＯＡＤＭのドロップポートからの光信号の送信先を前記累積分散絶対値低減手段に切り替える第１光切替手段と、
前記ＯＡＤＭのアドポートへの光信号の送信元を前記累積分散絶対値低減手段に切り替える第２光切替手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載する光伝送システム。
【請求項３】
前記１つのチャネルの光信号の累積分散が前記許容範囲を超えると予測した場合に、前記ＯＡＤＭに前記１つのチャネルの光信号を抽出させる監視手段と、
前記抽出された光信号を受光し、電気信号に変換する受信手段と、
電気信号を光信号に変換し、前記変換した光信号を前記ＯＡＤＭのアドポートに送信する送信手段と、
前記受信手段で変換した電気信号の波形を識別再生した新たな電気信号を前記送信手段に送信する電気信号再生手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載する光伝送システム。
【請求項４】
選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を前記複数のＯＡＤＭを介して伝送可能な光伝送システムであって、
前記複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、前記複数のＯＡＤＭのうちのいくつかのＯＡＤＭの前記フィルタの選択波長を変更することによって、前記１つのチャネルに隣接するチャネルの利用頻度の偏りを減少させ、前記１つのチャネルの光信号の累積分散を前記許容範囲内とすることを特徴とする光伝送システム。
【請求項５】
前記選択波長の変更は、前記１つのチャネルに対する隣接する長波長側と短波長側のチャネルそれぞれの利用頻度に基づき、利用頻度の少ない側のチャネルの利用頻度を増やすまたは利用頻度の多い側のチャネルを減らすことによって行うことを特徴とする請求項４に記載する光伝送システム。
【請求項６】
前記選択波長の変更は、前記１つのチャネルに対する隣接する長波長側と短波長側のチャネルそれぞれの利用頻度に基づき、利用頻度の多い側のチャネルを前記１つのチャネルに隣接しないチャネルにすることによって行うことを特徴とする請求項４に記載する光伝送システム。
【請求項７】
前記選択波長の変更は、所定波長のチャネルを前記１つのチャネルに隣接しないチャネルにすることによって行うことを特徴とする請求項４に記載する光伝送システム。
【請求項８】
選択波長域を可変に個々に設定できる１対のフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を前記複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送システムであって、
前記複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号をアド及びドロップしないときには、前記１対のフィルタの選択波長域を、それぞれ前記１つのチャネルをアド及びドロップしない波長域とし、2つの選択波長域間の中心に前記１つのチャネルの中心波長が位置するように設定し、前記１対のフィルタによる分散が相殺されるようにすることを特徴とする光伝送システム。
【請求項９】
前記１つのチャネルの光信号をアド又はドロップするときには、前記１対のフィルタの選択波長を、前記１つのチャネルの中心波長に設定することを特徴とする請求項８に記載する光伝送システム。
【請求項１０】
前記許容範囲は、最適分散値−６０ＰＳ／ｎｍ以上かつ最適分散値＋６０ｐｓ／ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載する光伝送システム。
【請求項１１】
光信号をアド／ドロップする光アド・ドロップ装置であって、
選択チャネルをドロップする第１サーキュレータと、
前記選択チャネルをアドする第２サーキュレータと、
前記第１サーキュレータに光学的に接続され、アド／ドロップする場合には選択波長が前記選択チャネルを反射する所定の波長に設定され、アド／ドロップしない場合には選択波長が前記選択チャネルを反射しない第１波長域に特定波長方向に所定波長分シフトされる第1波長可変フィルタと、
前記第１波長可変フィルタと前記第２サーキュレータに光学的に接続され、アド／ドロップする場合には選択波長が前記所定の波長に設定され、アド／ドロップしない場合には選択波長が前記選択チャネルを反射しない第２波長域に前記特定波長方向とは逆方向に前記所定波長分シフトされる第２波長可変フィルタと
を備えることを特徴する光アド・ドロップ装置。
【請求項１２】
光信号をアド／ドロップする光アド・ドロップ装置であって、
選択チャネルを抽出するための第１サーキュレータと、
前記選択チャネルを挿入するための第２サーキュレータと、
前記第１サーキュレータと受信部に光学的に接続され、アド／ドロップする場合には選択波長が前記選択チャネルを透過する所定の波長に設定され、アド／ドロップしない場合には選択波長が前記選択チャネルを透過しない第１波長域に特定波長方向に所定波長分シフトされる第1波長可変フィルタと、
前記第２サーキュレータと送信部に光学的に接続され、アド／ドロップする場合には選択波長が前記所定の波長に設定され、アド／ドロップしない場合には選択波長が前記選択チャネルを透過しない第２波長域に前記特定波長方向とは逆方向に前記所定波長分シフトされる第２波長可変フィルタと
を備えることを特徴する光アド・ドロップ装置。
【請求項１３】
選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を前記複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送方法であって、
前記光信号のチャネル毎の利用状況を監視する監視ステップと、
前記利用状況から前記複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、前記累積分散が前記許容範囲を超えると予測されるＯＡＤＭの上流側のＯＡＤＭにおいて、
前記１つのチャネルの光信号を抽出し、当該抽出した１つのチャネルの光信号の累積分散の絶対値を低減する累積分散絶対値低減ステップと、
前記累積分散の絶対値が低減された光信号を挿入する挿入ステップと
を含むことを特徴とする光伝送方法。
【請求項１４】
選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を前記複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送方法であって、
前記光信号のチャネル毎の利用状況を監視する監視ステップと、
前記利用状況から前記複数のチャネル内の１つチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、前記累積分散が前記許容範囲を超えると予測されるＯＡＤＭの上流側のＯＡＤＭにおいて、
前記１つのチャネルの光信号を抽出し、電気信号として受信する受信ステップと、
前記電気信号を識別し、新たな電気信号として再生する識別再生ステップと、
前記新たな電気信号を前記１つのチャネルの新たな光信号として挿入する挿入ステップと
を含むことを特徴とする光伝送方法。
【請求項１５】
選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を前記複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送方法であって、
前記光信号のチャネル毎の利用状況を監視する監視ステップと、
前記利用状況から前記複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、前記複数のＯＡＤＭのうちのいくつかのＯＡＤＭの前記フィルタの選択波長を変更することによって、前記１つのチャネルに隣接するチャネルの選択波長の利用頻度の偏りを減少させ、前記１つのチャネルの光信号の累積分散を前記許容範囲内とする選択波長変更ステップと
を含むことを特徴とする光伝送方法。
【請求項１６】
選択波長域を可変に個々に設定できる１対のフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を前記複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送方法であって、
前記複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号をアド及びドロップしないときには、前記１対のフィルタの選択波長域を、それぞれ前記１つのチャネルをアド及びドロップしない波長域とし、２つの選択波長域間の中心に前記１つのチャネルの中心波長が位置するように設定し、前記１対のフィルタによる分散が相殺されるようにすることを特徴とする光伝送方法。
【請求項１７】
前記許容範囲は、最適分散値−６０ｐｓ／ｎｍ以上かつ最適分散値＋６０ｐｓ／ｎｍ以下であるを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載する光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光アド・ドロップ装置が設けられる光伝送システム及び光アド・ドロップ装置並びに光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光伝送システムでは、映像等の大容量の情報を伝送するために、波長分割多重（以下、ＷＤＭ[Wavelength Division Multiplexing]と記載する）システムを利用している。このＷＤＭシステムでは、波長（チャネル）の異なる多数の光信号に情報を各々載せ、この多数の光信号を多重化したＷＤＭ光により同時に多量の情報を伝送させている。このようなＷＤＭ光の各チャネルの光信号の情報を入出力する場合、ＷＤＭ光から特定のチャネルの光信号の抽出及びＷＤＭ光への特定のチャネルの光信号の再挿入が必要となる。このような特定のチャネルの光信号の抽出／再挿入を行う装置として、構成が簡単で低コストのＯＡＤＭ[Optical Add Drop Multiplexer]があり、光伝送システムの光ファイバからなる伝送路間に設けられる。
【０００３】
ＯＡＤＭは、例えば、２個のサーキュレータと光フィルタ等から構成されている。ＯＡＤＭでは、光フィルタによりＷＤＭ光から特定のチャネルの光信号を抽出し、この特定のチャネルの光信号を入力側のサーキュレータにより受信部に送る。また、ＯＡＤＭでは、送信部から送信された特定のチャネルの光信号を出力側のサーキュレータによりＷＤＭ光に再挿入する。このような技術としては、例えば、非特許文献１にはグレーティングを用いて複数の波長をアド／ドロップしたときのクロストークについて開示されており、また、特許文献１には２つのサーキュレータ間に波長可変のフィルタを接続し、アド／ドロップする波長（チャネル）を選択する機器について開示されている。
【０００４】
上記のような光フィルタを用いたＯＡＤＭでは、光フィルタの選択波長の近傍のチャネルの光信号が波長分散（以下、単に「分散」と記載する）の影響を受けることが知られている。例えば、図１２に示すように、ＯＡＤＭにおいて選択波長域ＳＷの光フィルタにより中心波長λｉ＋１のチャネルＣｉ＋１の光信号をアド／ドロップしている場合、その光フィルタの選択波長域ＳＷの近傍波長域に分散Ｄが分布し、チャネルＣｉ＋１の光信号が分散の影響を受ける。さらに、チャネルＣｉ＋１に隣接するチャネルの光信号が分散Ｄにより影響を受け、例えば、チャネルＣｉ＋１の短波長側に隣接する中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号は、分散Ｄにより、分散の大きさとしては小さいが、正の分散の影響を受ける。
【０００５】
通常の伝送路の分散および分散スロープは、分散補償器で補償される。また、分散マネージメント伝送路は、分散が所定分散の範囲内になるように、伝送路自身の分散特性が設定されている。しかし、これらの伝送路に、多段のＯＡＤＭが設けられている場合、ＯＡＤＭの分散の影響が大きくなるため、ＯＡＤＭの低分散化が特に重要である。
【特許文献１】特開平７−１５４３７２号公報
【非特許文献１】N.S.Moon et al,” Experimental Demonstration of Fiber Bragg Grating Based Optical Cross-Connect for WDM Networks,”ECOC’01[European Conference on Optical Communication]Th.L.1.1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光伝送システムでは、ＯＡＤＭが多段で構成される場合が多い。多段のＯＡＤＭのうちの大部分のＯＡＤＭの光フィルタが同じ選択波長域が設定された場合、その選択波長域の近傍のチャネルの光信号は、上記したように、各ＯＡＤＭから分散の影響を受ける。そのため、選択波長域の近傍のチャネルの光信号は、分散の大きさとしては小さいが多数のＯＡＤＭから同符号の分散の影響を受けるため、波長累積分散（以下、単に「累積分散」と記載する）としては大きくなる。累積分散が大きくなると、光信号スペクトルが広がり、光波形が劣化する。この光波形の劣化は、分散耐力が低下する高伝送レート（例えば、４０Ｇｂ／ｓ）では非常に影響があり、伝送性能が低下する。なお、上記した２つの文献には、ＯＡＤＭを多段に構成した場合の累積分散に対する影響については全く開示されていない。
【０００７】
例えば、図１３に示すように、光伝送システム１００において、送信装置（図示せず）に接続されたＯＡＤＭ１０１と受信装置（図示せず）に接続されたＯＡＤＭ１０２との間に多段でＯＡＤＭ１０３，・・・が設けられているとする。そして、この光伝送システム１００では、送信装置（図示せず）から送信された中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号を多段のＯＡＤＭ１０３，・・・を介して伝送して受信装置（図示せず）で受信し、全てのＯＡＤＭ１０３，・・・において中心波長λｉのチャネルＣｉの長波長側に隣接する中心波長λｉ＋１のチャネルＣｉ＋１の光信号をアド／ドロップしているものとする。この場合、チャネルＣｉの光信号は、ＯＡＤＭ１０３を通過する毎に上記したように正の小さな分散の影響を受け、その正の小さな分散が加算され、その波形が広がっていく。その結果、累積分散が許容範囲（Ｄｍａｘ）を超え、光信号の波形が高伝送レートには適さない程度にまで劣化し、チャネルＣｉの光信号から情報を正常に取り出せなくなる。
【０００８】
そこで、本発明は、多段でＯＡＤＭが構成された場合でも光信号の累積分散を極力低減する光伝送システム及び光アド・ドロップ装置並びに光伝送方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光伝送システムは、選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を複数のＯＡＤＭを介して伝送可能な光伝送システムであって、複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、累積分散が許容範囲を超えると予測されるＯＡＤＭの上流側のＯＡＤＭにおいて、１つのチャネルの光信号を抽出し、当該抽出された光信号の累積分散の絶対値を低減し、当該累積分散の絶対値が許容範囲内に低減された光信号を挿入することを特徴とする。
【００１０】
この光伝送システムによれば、複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超える前に、許容範囲を超えると予測されるＯＡＤＭの上流側のＯＡＤＭによってその１つのチャネルの光信号を抽出し、その抽出した光信号の累積分散の絶対値を許容範囲内まで低減し、累積分散の絶対値を低減した光信号を挿入する。その結果、複数のチャネルのうちの任意のチャネルの光信号の累積分散を伝送途中で低減でき、光伝送システム全体を通して累積分散の許容範囲を超えることがない。
【００１１】
なお、選択波長は、選択波長域の中心波長であり、分散がゼロになる波長である。選択波長域は、フィルタが信号を選択的に反射又は透過する波長域である。また、伝送路の累積分散の最適分散値は、伝送路内の非線形現象、信号光のチャーピング、受信器の特徴等を考慮して、伝送路の最適分散値を決定する。そのため、伝送路の累積分散の最適分散値が０ｐｓ／ｎｍでない場合がある。伝送路の累積分散の許容範囲は、最適分散値を中心に最大許容分散値を決定し、設定される。また、最大許容分散値は、伝送レート等を考慮して設定され、累積分散によって光信号の波形が劣化した場合でも伝送性能を維持できる範囲内の値が設定される。
【００１２】
さらに、本発明の上記光伝送システムは、１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えると予測した場合に、ＯＡＤＭに１つのチャネルの光信号を抽出させる監視手段と、抽出された１つのチャネルの光信号の累積分散の絶対値を低減する累積分散絶対値低減手段と、ＯＡＤＭのドロップポートからの光信号の送信先を累積分散絶対値低減手段に切り替える第１光切替手段と、ＯＡＤＭのアドポートへの光信号の送信元を累積分散絶対値低減手段に切り替える第２光切替手段とを備えること構成としてもよい。
【００１３】
この光伝送システムによれば、監視手段によって複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えると予測した場合にその１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超える前にＯＡＤＭにその１つのチャネルの光信号を抽出させる。そして、この光伝送システムでは、第１光切替手段によってＯＡＤＭで抽出された１つのチャネルの光信号を、通常の受信部あるいはＯＡＤＭに直結した下流の伝送システムではなく、累積分散絶対値低減手段に入力させる。さらに、この光伝送システムでは、累積分散絶対値低減手段によってその１つのチャネルの光信号の累積分散の絶対値を許容範囲内に低減する。そして、光伝送システムでは、第２光切替手段によってその累積分散絶対値低減手段から出力した累積分散の絶対値低減後の光信号をＯＡＤＭに入力させ、ＯＡＤＭで累積分散の絶対値を低減した光信号を再挿入する。
【００１４】
また、本発明の上記光伝送システムは、１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えると予測した場合に、ＯＡＤＭに１つのチャネルの光信号を抽出させる監視手段と、抽出された光信号を受光し、電気信号に変換する受信手段と、電気信号を光信号に変換し、変換した光信号をＯＡＤＭのアドポートに送信する送信手段と、受信手段で変換した電気信号の波形を識別再生した新たな電気信号を送信手段に送信する電気信号再生手段とを備える構成としてもよい。
【００１５】
この光伝送システムによれば、監視手段によって複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えると予測した場合にその１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超える前にＯＡＤＭにその１つのチャネルの光信号を抽出させる。そして、光伝送システムでは、受信手段によってＯＡＤＭで抽出された光信号を受光して電気信号に変換する。さらに、光伝送システムでは、電気信号再生手段によってその変換された電気信号の波形を識別再生する。そして、光伝送システムでは、送信手段によってその電気信号再生手段から出力した新たな電気信号を光信号に変換し、その光信号をＯＡＤＭで再挿入する。この場合、ＯＡＤＭに通常接続される受信手段及び送信手段を利用できるので、低コストでシステムを構成できる。
【００１６】
本発明に係る光伝送システムは、選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を複数のＯＡＤＭを介して伝送可能な光伝送システムであって、複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、複数のＯＡＤＭのうちのいくつかのＯＡＤＭのフィルタの選択波長を変更することによって、１つのチャネルに隣接するチャネルの利用頻度の偏りを減少させ、１つのチャネルの光信号の累積分散を許容範囲内とすることを特徴とする。
【００１７】
この光伝送システムによれば、複数のＯＡＤＭのうちのいくつかのフィルタの選択波長を変更することによって、複数のチャネルの内の１つのチャネルに隣接するチャネルの符号を切り替えたりあるいはその隣接するチャネルの使用を止め、光伝送システム全体としてその１つのチャネルの光信号が受ける分散の正値と負値との偏りを少なくし（すなわち、１つのチャネルに隣接するチャネルの利用頻度の偏りを減少し）、正値の分散と負値の分散とで分散を相殺することによって光伝送システム全体における任意のチャネルの光信号の累積分散を低減する。というのは、ＯＡＤＭのフィルタの選択波長近傍の任意のチャネルの光信号が受ける分散は、その選択波長が任意チャネルの長波長側にある場合と短波長側にある場合とで符号が異なるからである。
【００１８】
さらに、本発明の上記光伝送システムでは、選択波長の変更は、１つのチャネルに対する隣接する長波長側と短波長側のチャネルそれぞれの利用頻度に基づき、利用頻度の少ない側のチャネルの利用頻度を増やすまたは利用頻度の多い側のチャネルを減らすことによって行う構成としてもよい。
【００１９】
この光伝送システムでは、複数のチャネルの内の１つのチャネルに隣接する長波長側と短波長側のチャネルの利用頻度を把握する。そして、この光伝送システムでは、その１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えると予測した場合、その１つのチャネルの長波長側と短波長側に隣接する各チャネルの利用頻度の偏りを低減するために、隣接するチャネルのうち利用頻度の少ない側のチャネルの利用頻度を増やし、隣接するチャネルのうち利用頻度の多い側のチャネルの利用頻度を減らす。その結果、その１つのチャネルの長波長側と短波長側の各チャネルをアド／ドロップする頻度の偏りが低減し、その１つのチャネルに対する正値の分散と負値の分散との相殺によって累積分散が低減する。
【００２０】
また、本発明の上記光伝送システムでは、選択波長の変更は、１つのチャネルに対する隣接する長波長側と短波長側のチャネルそれぞれの利用頻度に基づき、利用頻度の多い側のチャネルを１つのチャネルに隣接しないチャネルにすることによって行う構成としてもよい。
【００２１】
この光伝送システムでは、その１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えると予測した場合、その１つのチャネルの長波長側と短波長側に隣接する各チャネルの利用頻度の偏りを低減するために、隣接するチャネルのうち利用頻度の多い側のチャネルをその１つのチャネルに隣接しないチャネルとする。
【００２２】
また、本発明の上記光伝送システムでは、選択波長の変更は、所定波長のチャネルを１つのチャネルに隣接しないチャネルにすることによって行う構成としてもよい。
【００２３】
この光伝送システムでは、その１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えると予測した場合、その１つのチャネルの長波長側と短波長側に隣接する各チャネルの利用頻度の偏りを低減するために、所定波長のチャネルをその１つのチャネルに隣接しないチャネルとする。
【００２４】
本発明に係る光伝送システムは、選択波長域を可変に個々に設定できる１対のフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送システムであって、複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号をアド及びドロップしないときには、１対のフィルタの選択波長域を、それぞれ１つのチャネルをアド及びドロップしない波長域とし、2つの選択波長域間の中心に１つのチャネルの中心波長が位置するように設定し、１対のフィルタによる分散が相殺されるようにすることを特徴とする。
【００２５】
この光伝送システムによれば、各ＯＡＤＭには１対のフィルタが備わっているので、あるＯＡＤＭにおいて複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号をアド及びドロップしない場合、１対のフィルタの選択波長域をそれぞれその１つチャネルのアド及びドロップしない波長域とし、その１つのチャネルの中心波長をこの２つの選択波長域間の中心に位置させる。これによって、その１対のフィルタを通過するその１つのチャネルの光信号が受ける分散が正値の分散と負値の分散となるので、その１つのチャネルの光信号がＯＡＤＭを通過する際、逆符号の分散によって光信号が受ける分散が相殺され、その１つのチャネルの光信号は非常に小さい分散しか受けない。その結果、光伝送システム全体としても任意のチャネルの光信号の累積分散が小さくなる。特に、アド及びドロップをしないときの分散を低減することができ、アド／ドロップする際に高速で選択波長域を１つのチャネルに変更できる。なお、２つの選択波長域の中心に１つのチャネルの中心波長が位置するように設定する場合、隣のチャネルに設定する場合もある。また、分散に影響しないチャネルに設定する場合、中心波長でなくてもよい。
【００２６】
さらに、本発明の上記光伝送システムでは、１つのチャネルの光信号をアド又はドロップするときには、１対のフィルタの選択波長を、１つのチャネルの中心波長に設定するように構成してもよい。
【００２７】
この光伝送システムによれば、あるＯＡＤＭにおいて複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号をアド又はドロップする場合、そのＯＡＤＭの１対のフィルタの選択波長をその１つチャネルの中心波長に設定する。
【００２８】
さらに、本発明の上記光伝送システムでは、許容範囲は、最適分散値−６０ｐｓ／ｎｍ以上かつ最適分散値＋６０ｐｓ／ｎｍ以下であると好適である。
【００２９】
この光伝送システムによれば、累積分散の許容範囲を最適分散値−６０ｐｓ／ｎｍ以上かつ最適分散値＋６０ｐｓ／ｎｍとすることによって、分散耐力が小さい高速大容量の伝送レート（例えば、４０Ｇｂ／ｓ）でも十分に伝送性能を維持することができる。
【００３０】
本発明に係る光アド・ドロップ装置は、光信号をアド／ドロップ゜する光アド・ドロップ装置であって、選択チャネルをドロップする第１サーキュレータと、選択チャネルをアドする第２サーキュレータと、第１サーキュレータに光学的に接続され、アド／ドロップする場合には選択波長が選択チャネルを反射する所定の波長に設定され、アド／ドロップしない場合には選択波長が選択チャネルを反射しない第１波長域に特定波長方向に所定波長分シフトされる第1波長可変フィルタと、第１波長可変フィルタと第２サーキュレータに光学的に接続され、アド／ドロップする場合には選択波長が所定の波長に設定され、アド／ドロップしない場合には選択波長が選択チャネルを反射しない第２波長域に特定波長方向とは逆方向に所定波長分シフトされる第２波長可変フィルタとを備えることを特徴する。
【００３１】
この光アド・ドロップ装置によれば、選択チャネルの光信号をアド／ドロップしない場合、反射型の第１波長可変フィルタにおいて選択波長を選択チャネルを反射しない第１波長域に特定波長方向に所定波長分シフトし、反射型の第２波長可変フィルタにおいて選択波長を選択チャネルを反射しない第２波長域に特定波長方向とは逆方向に所定波長分シフトすることによって、選択チャネルの光信号に正値の分散及び負値の分散を与える。その結果、選択チャネルの光信号が受ける分散は、逆符号の分散によって相殺され、非常に小さくなる。
【００３２】
本発明に係る光アド・ドロップ装置は、光信号をアド／ドロップする光アド・ドロップ装置であって、選択チャネルを抽出するための第１サーキュレータと、選択チャネルを挿入するための第２サーキュレータと、第１サーキュレータと受信部に光学的に接続され、アド／ドロップする場合には選択波長が選択チャネルを透過する所定の波長に設定され、アド／ドロップしない場合には選択波長が選択チャネルを透過しない第１波長域に特定波長方向に所定波長分シフトされる第1波長可変フィルタと、第２サーキュレータと送信部に光学的に接続され、アド／ドロップする場合には選択波長が所定の波長に設定され、アド／ドロップしない場合には選択波長が選択チャネルを透過しない第２波長域に特定波長方向とは逆方向に所定波長分シフトされる第２波長可変フィルタとを備えることを特徴とする。
【００３３】
この光アド・ドロップ装置によれば、選択チャネルの光信号をアド／ドロップしない場合、透過型の第１波長可変フィルタにおいて選択波長を選択チャネルを透過しない第１波長域に特定波長方向に所定波長分シフトし、透過型の第２波長可変フィルタにおいて選択波長を選択チャネルを透過しない第２波長域に特定波長方向とは逆方向に所定波長分シフトすることによって、選択チャネルの光信号に正値の分散及び負値の分散を与える。その結果、任意のチャネルの光信号が受ける分散は、逆符号の分散によって相殺され、非常に小さくなる。
【００３４】
なお、シフトさせる所定波長は、波長可変フィルタにおいて選択チャネルに近接しているが選択チャネルを選択しない程度に選択チャネルの中心波長から離れた波長であり、かつ、選択チャネルに隣接するチャネルに分散の影響を及ぼさない程度に離れた波長である。
【００３５】
本発明に係る光伝送方法は、選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送方法であって、光信号のチャネル毎の利用状況を監視する監視ステップと、利用状況から複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、累積分散が許容範囲を超えると予測されるＯＡＤＭの上流側のＯＡＤＭにおいて、１つのチャネルの光信号を抽出し、当該抽出した１つのチャネルの光信号の累積分散の絶対値を低減する累積分散絶対値低減ステップと、累積分散の絶対値が低減された光信号を挿入する挿入ステップとを含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明に係る光伝送方法は、選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送方法であって、光信号のチャネル毎の利用状況を監視する監視ステップと、利用状況から複数のチャネル内の１つチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、累積分散が許容範囲を超えると予測されるＯＡＤＭの上流側のＯＡＤＭにおいて、１つのチャネルの光信号を抽出し、電気信号として受信する受信ステップと、電気信号を識別し、新たな電気信号として再生する識別再生ステップと、新たな電気信号を１つのチャネルの新たな光信号として挿入する挿入ステップとを含むことを特徴とする。
【００３７】
本発明に係る光伝送方法は、選択波長を可変に設定できるフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送方法であって、光信号のチャネル毎の利用状況を監視する監視ステップと、利用状況から複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容される許容範囲を超えると予測される場合、複数のＯＡＤＭのうちのいくつかのＯＡＤＭのフィルタの選択波長を変更することによって、１つのチャネルに隣接するチャネルの選択波長の利用頻度の偏りを減少させ、１つのチャネルの光信号の累積分散を許容範囲内とする選択波長変更ステップとを含むことを特徴とする。
【００３８】
本発明に係る光伝送方法は、選択波長域を可変に個々に設定できる１対のフィルタを備える光アド・ドロップ装置（以下、ＯＡＤＭと記載する）が複数設けられ、複数のチャネルの光信号を複数のＯＡＤＭを介して伝送する光伝送方法であって、複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号をアド及びドロップしないときには、１対のフィルタの選択波長域を、それぞれ１つのチャネルをアド及びドロップしない波長域とし、２つの選択波長域間の中心に１つのチャネルの中心波長が位置するように設定し、１対のフィルタによる分散が相殺されるようにすることを特徴とする。
【００３９】
さらに、本発明の上記光伝送方法では、許容範囲は、最適分散値−６０ｐｓ／ｎｍ以上かつ最適分散値＋６０ｐｓ／ｎｍ以下であると好適である。
【００４０】
上記した各光伝送方法では、上記した光伝送システムと同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、複数のチャネル内の１つのチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超える前にその１つのチャネルの光信号の累積分散の絶対値を低減することによって、光伝送システム全体を通して複数のチャネルの任意のチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えることなく、伝送性能を維持できる。
【００４２】
また、本発明によれば、複数のチャネル内の１つのチャネルに隣接するチャネルの利用頻度の偏りを低減することによって、光伝送システム全体を通して複数のチャネルの任意のチャネルの光信号の累積分散が許容範囲を超えることなく、伝送性能を維持できる。
【００４３】
また、本発明によれば、各光アド・ドロップ装置において１つのチャネルの光信号が受ける分散を極力低減するので、光伝送システム全体を通しても複数のチャネルの任意のチャネルの光信号の累積分散を小さくでき、伝送性能を維持できる。
【００４４】
特に、本発明に係る光アド・ドロップ装置によれば、２個の波長可変フィルタの選択波長域を逆方向に各々所定波長シフトさせることによって、複数のチャネルの任意のチャネルの光信号が受ける分散を逆符号の分散で相殺して非常に小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して、本発明に係る光伝送システム及び光アド・ドロップ装置並びに光伝送方法の実施の形態を説明する。
【００４６】
本発明では、光伝送システムにおいて伝送される任意のチャネルの光信号の累積分散を伝送性能を維持できる範囲内に抑えるために、累積分散が許容範囲を超える前にＯＡＤＭで任意のチャネルの光信号を抽出してその光信号の累積分散の絶対値を低減する第１の方法、累積分散が許容範囲を超える前に選択波長を切り替える第２の方法、光伝送システムにおける各ＯＡＤＭにおいて逆符号の分散で相殺することによって任意のチャネルの光信号が受ける分散を低減する第３の方法を提供する。
【００４７】
なお、本発明に係る監視方法では、各チャネルの信号光に対応した監視光を同時に伝送させて、それらの光の波形を各ＯＡＤＭでモニタし、そこから分散の状況を把握するような構成で記述している。しかし、本実施の形態では、監視装置が各ＯＡＤＭの利用状況を感知し、また、選択波長の切り替え命令を出すための制御信号を光で通信し合う意味合いで「監視光」という言葉を使う。
【００４８】
本実施の形態には、本発明の上記３つの方法に対応する３つの実施の形態がある。第１の実施の形態では、光伝送システムの各ＯＡＤＭには光信号の波形を整形する機能を有する波形整形送受信装置が接続されており、波形整形送受信装置には光信号の波形を直接整形するタイプと光信号から変換された電気信号の波形を整形するタイプの２つのタイプがある。第２の実施の形態では、光伝送システムの各ＯＡＤＭには光信号の選択波長を切り替える機能を有する選択波長可変送受信装置が接続されている。第３の実施の形態では、光伝送システムの各ＯＡＤＭは２つの波長可変フィルタを備えており、この波長可変フィルタには反射型と透過型の２つのタイプがある。
【００４９】
まず、第１の実施の形態について説明する。図１を参照して、光伝送システム１０の全体構成について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る光伝送システムの全体構成図である。
【００５０】
光伝送システム１０は、チャネルの中心波長（λ１…λｉ−１，λｉ，λｉ＋１…）が異なる多数の光信号が多重化されたＷＤＭ光からなる信号光が伝送される高速大容量のＷＤＭ伝送ネットワーク内に構成され、中心波長λｉのチャネルの光信号をＷＤＭ信号光に挿入して情報を伝送するシステムである。光伝送システム１０では、送信端において中心波長λｉのチャネルの光信号を送信してＷＤＭ信号光に挿入し、受信端においてそのＷＤＭ信号光から中心波長λｉのチャネルの光信号を抽出して受信する。また、光伝送システム１０では、送信端と受信端との間には多数のＯＡＤＭが設けられ、ＯＡＤＭ間が伝送路で接続されている。そして、光伝送システム１０では、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散をマイナス最大許容分散値（−Ｄｍａｘ：−６０ｐｓ／ｎｍ）以上かつ最大許容分散値（Ｄｍａｘ：６０ｐｓ／ｎｍ）以下の範囲内とするために、伝送途中で中心波長λｉのチャネルの光信号の波形を整形することができる。ただし、最適分散値は、０ｐｓ／ｎｍである。なお、光伝送システム１０における伝送レートは、４０Ｇｂ／ｓである。また、各チャネルの光信号は、送信時にはパルス波形である。
【００５１】
光伝送システム１０は、送信端に設けられるＯＡＤＭ１１、送受信装置１２、監視装置１３、合分波器１４、受信端に設けられるＯＡＤＭ１５、送受信装置１６、送信端と受信端との間に設けられる多数のＯＡＤＭ１７，・・・、ＯＡＤＭ１１，１５，１７，・・・間の光ファイバ１８，・・・から構成され、任意のＯＡＤＭから任意のチャネルの光信号がアド／ドロップされる。さらに、光伝送システム１０では、各ＯＡＤＭ１１，１５，１７に合分波器１９、監視光用送受信器２０、波形整形送受信装置２１又は送受信装置１２，１６、制御装置２２が構成される。なお、波形整形送受信装置２１には、光信号波形整形タイプの波形整形送受信装置２１Ａ（図２参照）と電気信号波形整形タイプの波形整形送受信装置２１Ｂ（図３参照）がある。
【００５２】
ＯＡＤＭ１１は、ＷＤＭ光から中心波長λｉのチャネルの光信号をアド／ドロップする装置である。そのために、ＯＡＤＭ１１は、２個のサーキュレータ（図示せず）及び１個のフィルタ（図示せず）を備えている。一方のサーキュレータは、上流側の光ファイバ１８からＷＤＭ光が入力されるとそのＷＤＭ光をフィルタに出力し、フィルタで反射された中心波長λｉのチャネルの光信号を送受信装置１２に出力する。他方のサーキュレータは、送受信装置１２から中心波長λｉのチャネルの光信号が入力されると、その光信号をフィルタを透過したＷＤＭ光に再挿入し、そのＷＤＭ光を下流側の光ファイバ１８に出力する。フィルタは、ＷＤＭ光が入力されると中心波長λｉのチャネルの光信号を反射するとともにそれ以外のチャネルの光信号からなるＷＤＭ光を透過する。なお、フィルタは、反射する波長域が固定のフィルタでもよいし、反射する波長域が可変のフィルタでもよい。
【００５３】
送受信装置１２は、中心波長λｉの光信号を受信先を送受信装置１６として送信する装置である。送受信装置１２では、中心波長λｉのチャネルの光信号（パルス波形）をＯＡＤＭ１１に送信する。この際、送受信装置１２では、送受信装置１６で取り出される所定の情報を中心波長λｉのチャネルの光信号に載せている。なお、光伝送システム１０に入力されるＷＤＭ信号光には、中心波長λｉのチャネルの光信号が含まれているものとする。
【００５４】
監視装置１３は、監視光を送受信して、各ＯＡＤＭを制御する装置である。監視装置１３では、合分波器１４の入力ポートに接続しており、各ＯＡＤＭと監視光を通して定期的に通信し合い、各ＯＡＤＭの選択波長（又は選択チャネル）を把握し、その選択波長（又は選択チャネル）を切り替える命令を行うことができる。ここで使用する監視光は、信号光帯域とは異なる波長、あるいは、信号光チャネルの中で空いている波長域であってもよい。監視光の伝送は、ここでは、双方向となっているが、伝送路がリング状の場合は、一方向であってもよい。
【００５５】
合分波器１４は、監視光を監視装置１３と光ファイバ１８との間で合分波するカプラ等の合分波器である。そのために、合分波器１４は、３つのポートがＯＡＤＭ１１、光ファイバ１８及び監視装置１３に各々接続されている。そして、合分波器１４では、監視装置１３からの監視光を光ファイバ１８で伝送されているＷＤＭ光に合波させる。
【００５６】
ＯＡＤＭ１５は、ＷＤＭ光から中心波長λｉのチャネルの光信号をアド／ドロップする装置である。そのために、ＯＡＤＭ１５は、２個のサーキュレータ（図示せず）及び１個の波長可変フィルタ（図示せず）を備えており、ＯＡＤＭ１１と同様の動作を行う。
【００５７】
送受信装置１６は、送受信装置１２から送信された中心波長λｉのチャネルの光信号を受信する装置である。送受信装置１６では、ＯＡＤＭ１５で抽出された中心波長λｉのチャネルの光信号を光電変換素子で受光し、その光信号を電気信号に変換して所定の情報を取り出す。そして、送受信装置１６では、中心波長λｉのチャネルの光信号をＯＡＤＭ１５に送信する。この際、送受信装置１６では、中心波長λｉのチャネルの光信号に情報を載せる場合もあるし、載せない場合もある。
【００５８】
ＯＡＤＭ１７は、ＷＤＭ光から特定のチャネルの光信号をアド／ドロップする装置である。そのために、ＯＡＤＭ１７は、２個のサーキュレータ１７ａ，１７ｂ及び１個の波長可変フィルタ１７ｃを備えている（図２、図３参照）。
【００５９】
サーキュレータ１７ａは、上流側の光ファイバ１８から合分波器１９を介してＷＤＭ光が入力されるとそのＷＤＭ光を波長可変フィルタ１７ｃに出力し、波長可変フィルタ１７ｃで反射された特定のチャネルの光信号を波形整形送受信装置２１に出力する。
【００６０】
サーキュレータ１７ｂは、波形整形送受信装置２１から特定のチャネルの光信号が入力されると、その光信号を波長可変フィルタ１７ｃを透過したＷＤＭ光に再挿入し、そのＷＤＭ光を下流側の光ファイバ１８に出力する。
【００６１】
波長可変フィルタ１７ｃは、ファイバ回折格子（以下、ＦＢＧ[Fiber Bragg Grating]と記載する）を有する光ファイバあるいは誘電体からなる薄膜フィルタからなり、波長選択性を有している。波長可変フィルタ１７ｃは、選択波長域が特定のチャネルに対して設定されており、ＷＤＭ光が入力されると特定のチャネルの光信号を反射するとともにそれ以外のチャネルの光信号からなるＷＤＭ光を透過する。また、波長可変フィルタ１７ｃは、制御装置２２からの中心波長λｉのチャネルの光信号を波形整形する指令に応じて、選択波長域を特定のチャネルから中心波長λｉのチャネルを反射する波長に切り替え、ＷＤＭ光が入力されると中心波長λｉのチャネルの光信号を反射するとともにそれ以外のチャネルの光信号からなるＷＤＭ光を透過する。
【００６２】
光ファイバ１８は、光伝送システム１０における光伝送路である。なお、各光ファイバ１８，・・・は、それぞれファイバ長、材質、屈折率プロファイル等が異なっている。
【００６３】
合分波器１９は、監視光を光ファイバ１８とＯＡＤＭ１７との間で合分波するカプラ等の合分波器である。そのために、合分波器１９は、３つのポートが光ファイバ１８、ＯＡＤＭ１７の入力端及び監視光用送受信器２０に各々接続されている。そして、合分波器１９では、光ファイバ１８で伝送されているＷＤＭ光から監視光を分波して監視光用送受信器２０に入力し、また、監視光用送受信器２０から出力された監視光を光ファイバ１８に出力する。
【００６４】
監視光用送受信器２０は、中心波長λｉのチャネルの光信号が接続するＯＡＤＭ１７を通過すると、その累積分散が−ＤｍａｘからＤｍａｘの範囲外になるか否かを監視するために監視装置１３との間で情報を遣り取りする装置である。
【００６５】
制御装置２２は、監視光用送受信器２０からの監視光により、ＯＡＤＭ１７の波長可変フィルタ及び波形整形送受信装置２１の送信器、波形整形器、送信器を制御する装置である。制御装置２２では、監視光に基づいて、中心波長λｉのチャネルの光信号が前回アドされてから、中心波長λｉのチャネルの短波長側に隣接するチャネル（中心波長λｉ―１）の光信号がアド／ドロップされた回数（λｉ−１）及び中心波長λｉのチャネルの長波長側に隣接するチャネル（中心波長λｉ＋１）の光信号がアド／ドロップされた回数（λｉ＋１）をカウントする。さらに、制御装置２２では、接続するＯＡＤＭ１７でアド／ドロップする予定の光信号のチャネルが中心波長λｉ−１のチャネルの場合には上記カウントした回数（λｉ−１）に１を加算し、中心波長λｉ＋１のチャネルの場合には上記カウントした回数（λｉ＋１）に１を加算する。そして、制御装置２２では、回数（λｉ−１）と回数（λｉ＋１）とに基づいて中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散を推定し、その累積分散が−ＤｍａｘからＤｍａｘの範囲外になるか否かを判定する。範囲外になると判定した場合、制御装置２２では、接続するＯＡＤＭ１７及び波形整形送受信装置２１に中心波長λｉのチャネルの光信号を波形整形する指令を送信する。一方、範囲内と判定した場合、制御装置２２では、指令を送信しない。なお、この指令は、ＯＡＤＭ１７には波長可変フィルタ１７ｃに対して送信され（図２、図３参照）、波形整形送受信装置２１Ａには光スイッチ２１ａ，２１ｂ及び波形整形器２１ｃに対して送信され（図２参照）、波形整形送受信装置２１Ｂには受信器２１ｆ、送信器２１ｇ及び波形整形器２１ｈに対して送信される（図３参照）。
【００６６】
図２を参照して、波形整形送受信装置２１Ａについて説明する。図２は、図１の波形整形送受信装置（光信号波形整形タイプ）の構成図である。
【００６７】
波形整形送受信装置２１Ａは、ＯＡＤＭ１７で中心波長λｉのチャネルの光信号がアド／ドロップされた場合にはその光信号の波形を直接整形し、中心波長λｉ以外のチャネルの光信号がアド／ドロップされた場合にはその光信号を受信及び送信する装置である。そのために、波形整形送受信装置２１Ａは、光スイッチ２１ａ，２１ｂ、波形整形器２１ｃ、受信器２１ｄ及び送信器２１ｅを備えている。
【００６８】
光スイッチ２１ａは、ＯＡＤＭ１７のサーキュレータ１７ａ、波形整形器２１ｃ及び受信器２１ｄに接続されている。そして、光スイッチ２１ａでは、制御装置２２から指令がない場合にはサーキュレータ１７ａと受信器２１ｄとを接続し、制御装置２２から指令がある場合にはサーキュレータ１７ａと波形整形器２１ｃとを接続する。つまり、光スイッチ２１ａでは、制御装置２２から指令があると、ＯＡＤＭ１７で抽出された光信号の送信先を受信器２１ｄから波形整形器２１ｃに切り替える。
【００６９】
光スイッチ２１ｂは、ＯＡＤＭ１７のサーキュレータ１７ｂ、波形整形器２１ｃ及び送信器２１ｅに接続されている。そして、光スイッチ２１ｂでは、制御装置２２から指令がない場合にはサーキュレータ１７ｂと送信器２１ｅとを接続し、制御装置２２から指令がある場合にはサーキュレータ１７ｂと波形整形器２１ｃとを接続する。つまり、光スイッチ２１ｂでは、制御装置２２から指令があると、ＯＡＤＭ１７に再挿入される光信号の送信元を送信器２１ｅから波形整形器２１ｃに切り替える。
【００７０】
波形整形器２１ｃでは、制御装置２２から指令後にＯＡＤＭ１７から光スイッチ２１ａを介して中心波長λｉのチャネルの光信号が入力されると、その光信号の劣化した波形をパルス波形に整形し、整形した光信号を光スイッチ２１ｂを介してＯＡＤＭ１７に出力する。波形整形器２１ｃは、分散補償器、３Ｒ[Retiming Regenerating Reshaping]中継器等で構成する。なお、分散補償器の場合、分散量が可変である可変分散補償器を使用し、ＯＡＤＭに付属する受信器直後及び受信器直前に従来用いられる前置、後置分散補償用の可変分散補償器を適用できる。また、３Ｒ中継器の場合、多段のＯＡＤＭでも伝送性能を保持することができる。
【００７１】
受信器２１ｄでは、ＯＡＤＭ１７から光スイッチ２１ａを介して特定（中心波長λｉ以外）のチャネルの光信号が入力されると、その光信号を光電変換素子で受光して電気信号に変換し、所定の情報を取り出す。
【００７２】
送信器２１ｅでは、新たな情報を載せた特定のチャネルの光信号を光スイッチ２１ｂを介してＯＡＤＭ１７に送信する。
【００７３】
図３を参照して、波形整形送受信装置２１Ｂについて説明する。図３は、図１の波形整形送受信装置（電気信号波形整形タイプ）の構成図である。
【００７４】
波形整形送受信装置２１Ｂは、ＯＡＤＭ１７で中心波長λｉのチャネルの光信号がアド／ドロップされた場合にはその光信号を電気信号に変換してから波形を整形し、中心波長λｉ以外のチャネルの光信号がアド／ドロップされた場合にはその光信号を受信及び送信する装置である。そのために、波形整形送受信装置２１Ｂは、受信器２１ｆ、送信器２１ｇ及び波形整形器２１ｈを備えている。
【００７５】
受信器２１ｆでは、ＯＡＤＭ１７から特定（中心波長λｉ以外）のチャネルの光信号が入力されると、その光信号を光電変換素子で受光し、その光信号を電気信号に変換して所定の情報を取り出す。また、受信器２１ｆでは、制御装置２２から指令後にＯＡＤＭ１７から中心波長λｉのチャネルの光信号が入力されると、その光信号を光電変換素子で受光して電気信号に変換し、その電気信号を波形整形器２１ｈに出力する。
【００７６】
送信器２１ｇでは、受信器２１ｆで特定（中心波長λｉ以外）のチャネルの光信号を受信すると、新たな情報を載せた特定のチャネルの光信号をＯＡＤＭ１７に送信する。また、送信器２１ｇでは、制御装置２２からの指令後に波形整形器２１ｈから中心波長λｉのチャネルの波形整形された電気信号が入力されると、その電気信号を光電変換素子で光信号に変換し、その中心波長λｉのチャネルの光信号をＯＡＤＭ１７に送信する。
【００７７】
波形整形器２１ｈでは、制御装置２２から指令後に受信器２１ｆから中心波長λｉのチャネルの電気信号が入力されると、その電気信号の劣化した波形をパルス波形に整形し、整形した電気信号を送信器２１ｇに出力する。波形整形器２１ｈは、３Ｒ中継器等で構成する。
【００７８】
なお、ＯＡＤＭ１７の入力端及び出力端には、サーキュレータ２３，２４が接続される。サーキュレータ２３では、上りの光信号と下りの光信号とを合成する。サーキュレータ２４では、上りの光信号と下りの光信号とを分岐し、下りの光信号をサーキュレータ２３に出力する。そのため、サーキュレータ２３とサーキュレータ２４とは監視光専用の光ファイバ２５によって直接接続され、光ファイバ２５には下りの光信号が流れる。
【００７９】
図１乃至図３を参照して、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散が図４に示す例のように変化した場合の光伝送システム１０における動作を説明する。図４は、図１の光伝送システムにおける中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す一例である。図４に示す例は、光伝送システム１０の上流側で中心波長λｉのチャネルの長波長側に隣接するチャネル（中心波長λｉ＋１）の光信号がアド／ドロップされて中心波長λｉのチャネルの光信号のプラス側の累積分散が増加し、下流側で中心波長λｉのチャネルの短波長側に隣接するチャネル（中心波長λｉ−１）の光信号がアド／ドロップされて中心波長λｉのチャネルの光信号のマイナス側の累積分散が増加した場合である。ここでは、波形整形送受信装置２１の動作については。光信号波形整形タイプの波形整形送受信装置２１Ａで行う動作及び電気信号波形整形タイプの波形整形送受信装置２１Ｂで行う動作について説明する。
【００８０】
ＯＡＤＭ１１で中心波長λｉのチャネルの光信号がＷＤＭ信号光に挿入された後、その下流のＯＡＤＭ１７Ａ，１７Ｂでは中心波長λｉ＋１の光信号がアド／ドロップされる。この際、中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ１７Ａ，１７Ｂを通過する毎にプラスの分散の影響を受け、中心波長λｉの光信号の累積分散がプラス側に増加する。
【００８１】
ＯＡＤＭ１７Ｃにおける制御装置２２では、監視光に基づいて、ＯＡＤＭ１７Ｃで中心波長λｉ＋１のチャネルの光信号をアド／ドロップすると中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散がＤｍａｘを超えると予測する。すると、制御装置２２では、ＯＡＤＭ１７Ｃ及び波形整形送受信装置２１Ａ又は２１Ｂに中心波長λｉのチャネルの光信号を波形整形する指令を送信する。すると、ＯＡＤＭ１７Ｃでは、波長可変フィルタ１７ｃの選択波長域を中心波長λｉのチャネルに対する波長に変更し、ＷＤＭ信号光から中心波長λｉのチャネルの光信号を抽出する。
【００８２】
波形整形送受信装置２１Ａにおける動作について説明する。波形整形送受信装置２１Ａでは、制御装置２２からの指令に応じて、光スイッチ２１ａではＯＡＤＭ１７のサーキュレータ１７ａの接続先を受信器２１ｄから波形整形器２１ｃに切り替え、光スイッチ２１ｂではＯＡＤＭ１７のサーキュレータ１７ｂの接続先を送信器２１ｅから波形整形器２１ｃに切り替える。すると、波形整形送受信装置２１Ａでは、ＯＡＤＭ１７で抽出された中心波長λｉのチャネルの光信号が波形整形器２１ｃに入力される。波形整形器２１ｃでは、この入力された光信号の波形をパルス波形に整形し、光スイッチ２１ｂを介してＯＡＤＭ１７に出力する。
【００８３】
波形整形送受信装置２１Ｂにおける動作について説明する。波形整形送受信装置２１Ｂでは、制御装置２２からの指令に応じて、受信器２１ｆではＯＡＤＭ１７で抽出された中心波長λｉのチャネルの光信号を受光後に電気信号に変換し、波形整形器２１ｈに入力する。波形整形器２１ｈでは、この入力された電気信号の波形をパルス波形に整形し、送信器２１ｇに出力する。送信器２１ｇでは、この入力された電気信号を光信号に変換し、この光信号をＯＡＤＭ１７に出力する。
【００８４】
ＯＡＤＭ１７Ｃでは、波形整形された中心波長λｉのチャネルの光信号が入力されると、その光信号をサーキュレータ１７ｂでＷＤＭ信号光に再挿入する。この際、再挿入された中心波長λｉのチャネルの光信号の累積加算は、リセットされて０になっている。
【００８５】
また、ＯＡＤＭ１５の近傍の最下流において、ＯＡＤＭ１７Ｄ，１７Ｅで中心波長λｉ−１の光信号がアド／ドロップされる。この際、中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ１７Ｄ，１７Ｅを通過する毎にマイナスの分散の影響を受け、中心波長λｉの光信号の累積分散がマイナス側に増加する。ＯＡＤＭ１７Ｆにおける制御装置２２では、監視光に基づいて、ＯＡＤＭ１７Ｆで中心波長λｉ−１の光信号がアド／ドロップすると中心波長λｉの光信号の累積分散が−Ｄｍａｘを超えると予測する。この場合も上記と同様に、制御装置２２ではＯＡＤＭ１７Ｆ及び波形整形送受信装置２１Ａ又は２１Ｂに中心波長λｉのチャネルの光信号を波形整形する指令を送信する。すると、ＯＡＤＭ１７ＦではＷＤＭ信号光から中心波長λｉのチャネルの光信号を抽出し、波形整形送受信装置２１Ａ又は２１Ｂでは中心波長λｉのチャネルの光信号の波形を整形する。そして、ＯＡＤＭ１７Ｆでは、波形整形された中心波長λｉのチャネルの光信号が入力されると、その光信号をサーキュレータ１７ｂでＷＤＭ信号光に再挿入する。この際、再挿入された中心波長λｉのチャネルの光信号の累積加算は、リセットされて０になっている。
【００８６】
最後に、中心波長λｉのチャネルの光信号は、ＯＡＤＭ１５で抽出され、送受信装置１６で受信されて情報が取り出される。この際、中心波長λｉのチャネルの光信号は、伝送途中で波形が整形されているので、累積分散が非常に小さく−ＤｍａｘからＤｍａｘの範囲内である。したがって、中心波長λｉのチャネルの光信号は、波形の劣化が抑えられ、伝送性能が維持されている。
【００８７】
光伝送システム１０によれば、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散が−ＤｍａｘからＤｍａｘの範囲外になる前にその光信号の波形を整形することによって、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散を伝送途中でリセットし、システム全体として累積分散を−ＤｍａｘからＤｍａｘの範囲内とすることができる。その結果、中心波長λｉのチャネルの光信号に対する伝送性能を確保でき、高伝送レート（４０Ｇｂ／ｓ）でも情報を確実に伝送できる。さらに、波形整形送受信装置２１Ａの場合、光信号を直接波形整形するので、高伝送レートでの適用が容易である。波形整形送受信装置２１Ｂの場合、ＯＡＤＭに付属する受信器、送信器を利用できるので、コストを削減できる。
【００８８】
次に、第２の実施の形態について説明する。図５を参照して、光伝送システム３０の全体構成について説明する。図５は、第２の実施の形態に係る光伝送システムの全体構成図である。光伝送システム３０は、基本的には第１の実施の形態に係る光伝送システム１０と同様の構成を有するが、光伝送システム１０が分散補償機能を有するのに対して波長変換機能を有する。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態に係る光伝送システム１０と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８９】
光伝送システム３０は、チャネルの中心波長（λ１…λｉ−１，λｉ，λｉ＋１…）が異なる多数の光信号が多重化されたＷＤＭ光からなるＷＤＭ信号光が伝送される高速大容量のＷＤＭ伝送ネットワーク内に構成され、中心波長λｉのチャネルの光信号をＷＤＭ信号光に挿入して情報を伝送するシステムである。光伝送システム３０では、送信端において中心波長λｉのチャネルの光信号を送信してＷＤＭ信号光に挿入し、受信端においてそのＷＤＭ信号光から中心波長λｉのチャネルの光信号を抽出して受信する。また、光伝送システム３０では、送信端と受信端との間には多数のＯＡＤＭが設けられ、ＯＡＤＭ間が伝送路で接続されている。そして、光伝送システム３０では、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散を−Ｄｍａｘ以上かつＤｍａｘ以下の範囲内とするために、伝送途中でＯＡＤＭのフィルタの選択波長を切り替える。なお、光伝送システム３０における伝送レートは、４０Ｇｂ／ｓである。また、各チャネルの光信号は、送信時にはパルス波形である。
【００９０】
光伝送システム３０は、送信端に設けられるＯＡＤＭ１１、送受信装置１２、監視装置１３、合分波器１４、受信端に設けられるＯＡＤＭ１５、送受信装置１６、送信端と受信端との間に設けられる多数のＯＡＤＭ３３，・・・、ＯＡＤＭ１１，１５，３３，・・・間の光ファイバ１８，・・・から構成される。さらに、光伝送システム３０では、各ＯＡＤＭ１１，１５，３３に合分波器１９、監視光用送受信器２０、制御装置２２、選択波長可変送受信装置３４又は送受信装置１２，１６が構成される。
【００９１】
ＯＡＤＭ３３は、ＷＤＭ光から特定のチャネルの光信号をアド／ドロップする装置である。そのために、ＯＡＤＭ３３は、第１の実施の形態に係るＯＡＤＭ１７と同様に、２個のサーキュレータ（図示せず）及び１個の波長可変フィルタ（図示せず）を備えている（図２、図３参照）。２個のサーキュレータは、第１の実施の形態に係るサーキュレータ１７ａ，１７ｂと同様のサーキュレータである。波長可変フィルタは、第１の実施の形態に係る波長可変フィルタ１７ｃと略同様の波長可変フィルタであるが、制御装置２２による変更指令に応じて、選択波長域を中心波長λｉ−１のチャネルから中心波長λｉ＋１のチャネルを反射する波長域に切り替えか、あるいは、中心波長λｉ＋１のチャネルから中心波長λｉ−１のチャネルを反射する波長域に切り替える。
【００９２】
選択波長可変送受信装置３４は、ＯＡＤＭ３３でアド／ドロップされた特定のチャネルの光信号を受信及び送信する装置である。そのために、選択波長可変送受信装置３４は、送信器（図示せず）及び受信器（図示せず）を備えている。送信器は、ＯＡＤＭ３３から特定のチャネルの光信号が入力されると、その光信号を光電変換素子で受光して電気信号に変換し、所定の情報を取り出す。送信器では、受信器で特定のチャネルの光信号を受信すると、新たな情報を載せた特定のチャネルの光信号をＯＡＤＭ３３に送信する。
【００９３】
なお、選択波長の設定は、実際に信号を伝送しているチャネルで、アド又はドロップする予定のないチャネルを避ける。もし、アド又はドロップするときは、同時にアドとドロップを行う。アド又はドロップする予定の場合は、設定可能である。また、実際に信号伝送を行っていない場合は、随意、アド又はドロップの設定可能である。
【００９４】
図５を参照して、図６（ａ）に示す例のように中心波長λｉ＋１のチャネルの光信号をアド／ドロップする回数が中心波長λｉ−１のチャネルの光信号をアド／ドロップする回数よりかなり多い場合の光伝送システム３０における動作を説明する。図６は、図５の光伝送システムにおけるＯＡＤＭでアド／ドロップするチャネルを切り替える前後のチャネル及び累積分散の変化を示す一例であり、（ａ）は切り替える前のアド／ドロップするチャネルを示す図であり、（ｂ）は切り替える前の中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す図であり、（ｃ）は切り替えた後のアド／ドロップするチャネルを示す図であり、（ｄ）は切り替えた後の中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す図である。なお、ＯＡＤＭ３３Ｂ，３３Ｅは、アドもドロップも無関係である。ＯＡＤＭ１１，１５では、基本的には、分散が発生しないが、温度変動、若干の設定誤差で、若干の分散が存在しているという意味を込めて、若干分散が増加している状態とした。図６（ｂ）、（ｄ）では、λｉ＋１のアド及びドロップでは分散が増加し、λｉ−１のアド及びドロップでは分散が減少となるようにする。
【００９５】
図６（ａ）に示すように、アド／ドロップするチャネルを変更する前には、光伝送システム３０では、中心波長λｉ＋１のチャネルの光信号をアド又はドロップする回数（λｉ＋１）が８回もあり、中心波長λｉ−１のチャネルの光信号をアド又はドロップする回数（λｉ−１）が２回である。そのため、中心波長λｉのチャネルの光信号に対する累積分散が、プラス側に増加し、Ｄｍａｘを超えてしまう（図６（ｂ）参照）。
【００９６】
この際、制御装置２２では、監視光に基づいて、中心波長λｉ＋１のチャネルの光信号がアド又はドロップされる回数（λｉ＋１）を８回及び中心波長λｉ−１のチャネルの光信号がアド又はドロップされる回数（λｉ−１）を２回とカウントし、この回数の差に基づいて中心波長λｉの光信号の累積分散がＤｍａｘを超えると判定する（図６（ｂ）参照）。すると、制御装置２２では、その回数の差を少なくして中心波長λｉの光信号の累積分散をＤｍａｘ未満とするために、ＯＡＤＭ３３Ａ及びＯＡＤＭ３３Ｃに対して中心波長λｉ−１のチャネルの光信号をアド／ドロップするように変更指令を出す。
【００９７】
この制御装置２２での変更指令に応じて、ＯＡＤＭ３３Ａ及びＯＡＤＭ３３Ｃでは、波長可変フィルタの選択波長域が中心波長λｉ＋１のチャネルから中心波長λｉ−１のチャネルに対する波長域に切り替わり、中心波長λｉ−１のチャネルの光信号をアド／ドロップする。その結果、図６（ｃ）に示すように、アド／ドロップするチャネルを変更した後には、光伝送システム３０では、中心波長λｉ＋１のチャネルの光信号をアド又はドロップする回数（λｉ＋１）が４回に減少し、中心波長λｉ−１のチャネルの光信号をアド又はドロップする回数（λｉ−１）が３回に増加する。そのため、中心波長λｉのチャネルの光信号に対する累積分散が、減少し、Ｄｍａｘを超えない（図６（ｄ）参照）。したがって、ＯＡＤＭ１５でドロップされる中心波長λｉのチャネルの光信号は、波形の劣化が抑えられ、伝送性能が維持されている。
【００９８】
光伝送システム３０によれば、中心波長λｉのチャネルの短波長側に隣接するチャネルの光信号をアド又はドロップする回数と長波長側に隣接するチャネルの光信号をアド又はドロップする回数との差をシステム全体として低減することによって、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散を−ＤｍａｘからＤｍａｘの範囲内とする。その結果、中心波長λｉのチャネルの光信号に対する伝送性能を確保でき、高伝送レート（４０Ｇｂ／ｓ）でも情報を確実に伝送できる。さらに、光伝送システム３０によれば、システム全体を監視してＯＡＤＭ３３，・・・の波長可変フィルタの選択波長域を切り替えるだけので、従来のシステムに対して監視機能を付加するだけで簡単に構成できる。
【００９９】
最後に、第３の実施の形態について説明する。図７を参照して、光伝送システム４０の全体構成について説明する。図７は、第３の実施の形態に係る光伝送システムの全体構成図である。なお、第３の実施の形態では、第１及び第２の実施の形態に係る光伝送システム１０，３０と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１００】
光伝送システム４０は、チャネルの中心波長（λ１…λｉ−１，λｉ，λｉ＋１…）が異なる多数の光信号が多重化されたＷＤＭ光からなる信号光が伝送される高速大容量のＷＤＭ伝送ネットワーク内に構成され、中心波長λｉのチャネルの光信号をＷＤＭ信号光に挿入して情報を伝送するシステムである。光伝送システム４０では、送信端において中心波長λｉのチャネルの光信号を送信してＷＤＭ信号光に挿入し、受信端においてそのＷＤＭ信号光から中心波長λｉのチャネルの光信号を抽出して受信する。また、光伝送システム４０では、送信端と受信端との間には多数のＯＡＤＭが設けられ、ＯＡＤＭ間が伝送路で接続されている。そして、光伝送システム４０では、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散を−Ｄｍａｘ以上かつＤｍａｘ以下の範囲内とするために、各ＯＡＤＭにおいて中心波長λｉのチャネルの光信号が通過する際に受ける分散を極力低減する。なお、光伝送システム４０における伝送レートは、４０Ｇｂ／ｓである。また、各チャネルの光信号は、送信時にはパルス波形である。
【０１０１】
光伝送システム４０は、送信端に設けられるＯＡＤＭ１１、送受信装置１２、受信端に設けられるＯＡＤＭ１５、送受信装置１６、送信端と受信端との間に設けられる多数のＯＡＤＭ４１，・・・、送受信装置４４、ＯＡＤＭ１１，１５，４１，・・・間の光ファイバ１８，・・・から構成される。なお、ＯＡＤＭ４１には、反射型波長可変フィルタタイプのＯＡＤＭ４１Ａ（図８参照）と透過型波長可変フィルタタイプのＯＡＤＭ４１Ｂ（図９参照）がある。
【０１０２】
送受信装置４４は、ＯＡＤＭ４１でアド／ドロップされた特定のチャネルの光信号を受信及び送信し、選択波長を変更する装置である。そのために、送受信装置４４は、送信器（図示せず）及び受信器（図示せず）を備えている。送信器は、ＯＡＤＭ４１から特定のチャネルの光信号が入力されると、その光信号を光電変換素子で受光して電気信号に変換し、所定の情報を取り出す。送信器では、新たな情報を載せた特定のチャネルの光信号をＯＡＤＭ４１に送信する。
【０１０３】
図８及び図１０を参照して、ＯＡＤＭ４１Ａについて説明する。図８は、図７のＯＡＤＭ（反射型波長可変フィルタタイプ）の構成図である。図１０は、図７のＯＡＤＭにおける分散の分布を示す図であり、（ａ）は中心波長λｉのチャネルをアド／ドロップする場合の分散の分布であり、（ｂ）は中心波長λｉのチャネルをアド／ドロップしない場合の分散の分布である。
【０１０４】
ＯＡＤＭ４１Ａは、ＷＤＭ光から特定のチャネルの光信号をアド／ドロップする装置であり、アド／ドロップしない場合には特定のチャネルの光信号が受ける分散を低減する機能を有する。そのために、ＯＡＤＭ４１Ａは、２個のサーキュレータ４１ａ，４１ｂ及び２個の反射型波長可変フィルタ４１ｃ，４１ｄを備えている。
【０１０５】
サーキュレータ４１ａは、上流側の光ファイバ１８からＷＤＭ光が入力されるとそのＷＤＭ光を反射型波長可変フィルタ４１ｃに出力し、反射型波長可変フィルタ４１ｃで反射された特定のチャネルの光信号を送受信装置４４に出力する。
【０１０６】
サーキュレータ４１ｂは、送受信装置４４から特定のチャネルの光信号が入力されると、その光信号を反射型波長可変フィルタ４１ｃ，４１ｄを透過したＷＤＭ光に挿入し、そのＷＤＭ光を下流側の光ファイバ１８に出力する。
【０１０７】
反射型波長可変フィルタ４１ｃは、ＦＢＧを有する光ファイバあるいは薄膜フィルタからなり、反射する波長に対して選択性を有している。ＯＡＤＭ４１Ａで特定のチャネルの光信号をアド／ドロップする場合、反射型波長可変フィルタ４１ｃでは、選択波長域が特定のチャネルに対して設定され、ＷＤＭ光が入力されると特定のチャネルの光信号を反射するとともにそれ以外のチャネルの光信号からなるＷＤＭ光を透過する。一方、ＯＡＤＭ４１Ａで特定のチャネルの光信号をアド／ドロップしない場合、反射型波長可変フィルタ４１ｃでは、選択波長域が特定のチャネルの中心波長に対して短波長側に一定波長（Δλ）をシフトさせた中心波長の波長域に設定され、特定のチャネルの光信号を含むＷＤＭ光を透過する。
【０１０８】
反射型波長可変フィルタ４１ｄは、ＦＢＧを有する光ファイバあるいは薄膜フィルタからなり、反射する波長に対して選択性を有している。ＯＡＤＭ４１Ａで特定のチャネルの光信号をアド／ドロップする場合、反射型波長可変フィルタ４１ｄでは、選択波長域が特定のチャネルに対して設定され、ＷＤＭ光が入力されると特定のチャネルの光信号を反射するとともにそれ以外の光信号からなるＷＤＭ光を透過する。一方、ＯＡＤＭ４１Ａで特定のチャネルの光信号をアド／ドロップしない場合、反射型波長可変フィルタ４１ｄでは、選択波長域が特定のチャネルの中心波長に対して長波長側に一定波長（Δλ）をシフトさせた中心波長の波長域に設定され、特定のチャネルの光信号を含むＷＤＭ光を透過する。
【０１０９】
図１０（ａ）に示すように、ＯＡＤＭ４１Ａで中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号をアド／ドロップする場合、反射型波長可変フィルタ４１ｃでは選択波長域ＳＷ１の中心波長λ１がλｉに設定され、反射型波長可変フィルタ４１ｄでも選択波長域ＳＷ２の中心波長λ２がλｉに設定される。この際、反射型波長可変フィルタ４１ｃ，４１ｄの選択波長域ＳＷ１，ＳＷ２の周囲には同様の分布からなる分散Ｄｉが生じ、チャネルＣｉの光信号は分散Ｄｉの影響を受ける。
【０１１０】
一方、図１０（ｂ）に示すように、ＯＡＤＭ４１Ａで中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号をアド／ドロップしない場合、反射型波長可変フィルタ４１ｃでは選択波長域ＳＷ１の中心波長λ１がλｉ−Δλに設定され、反射型波長可変フィルタ４１ｄでは選択波長域ＳＷ２の中心波長λ２がλｉ＋Δλに設定される。この際、反射型波長可変フィルタ４１ｃの選択波長域ＳＷ１の周囲には分散Ｄ１が生じ、反射型波長可変フィルタ４１ｄの選択波長域ＳＷ２の周囲には分散Ｄ２が生じる。そのため、チャネルＣｉの光信号は、分散Ｄ１の負値の影響を受けるとともに分散Ｄ２の正値の影響を受ける。その結果、その逆符号の分散が相殺され、チャネルＣｉの光信号が受ける分散Ｄ３は非常に小さくなる。したがって、チャネルＣｉの光信号がＯＡＤＭ４１Ａを通過する場合、チャネルＣｉの光信号は分散の影響を殆ど受けない。
【０１１１】
また、ＯＡＤＭ４１Ａでは、２個の反射型波長可変フィルタ４１ｃ，４１ｄにより２重にフィルタリングしているので、再挿入した光信号に対する抽出しきれずに通過した光信号のクロストークが向上する。
【０１１２】
図９及び図１０を参照して、ＯＡＤＭ４１Ｂについて説明する。図９は、図７のＯＡＤＭ（透過型波長可変フィルタタイプ）の構成図である。
【０１１３】
ＯＡＤＭ４１Ｂは、ＷＤＭ光から特定のチャネルの光信号をアド／ドロップする装置であり、アド／ドロップしない場合には特定のチャネルの光信号が受ける分散を低減する機能を有する。そのために、ＯＡＤＭ４１Ｂは、２個のサーキュレータ４１ｅ，４１ｆ及び２個の透過型波長可変フィルタ４１ｇ，４１ｈを備えている。
【０１１４】
サーキュレータ４１ｅは、上流側の光ファイバ１８からＷＤＭ光が入力されるとそのＷＤＭ光を透過型波長可変フィルタ４１ｇに出力し、透過型波長可変フィルタ４１ｇで透過されなかった（すなわち、反射された）ＷＤＭ光をサーキュレータ４１ｆに出力する。
【０１１５】
サーキュレータ４１ｆは、透過型波長可変フィルタ４１ｈを透過した特定のチャネルの光信号が入力されると、その光信号をサーキュレータ４１ｅからのＷＤＭ光に再挿入し、そのＷＤＭ光を下流側の光ファイバ１８に出力する。
【０１１６】
透過型波長可変フィルタ４１ｇは、多層膜フィルタからなり、透過する波長に対して選択性を有している。ＯＡＤＭ４１Ｂで特定のチャネルの光信号をアド／ドロップする場合、透過型波長可変フィルタ４１ｇでは、選択波長域が特定のチャネルに対して設定され、ＷＤＭ光が入力されると特定のチャネルの光信号を透過するとともにそれ以外のチャネルの光信号からなるＷＤＭ光を反射する。一方、ＯＡＤＭ４１Ｂで特定のチャネルの光信号をアド／ドロップしない場合、透過型波長可変フィルタ４１ｇでは、選択波長域が特定のチャネルの中心波長に対して短波長側に一定波長（Δλ）をシフトさせた中心波長の波長域に設定され、特定のチャネルの光信号を含むＷＤＭ光を反射する。
【０１１７】
透過型波長可変フィルタ４１ｈは、多層膜フィルタからなり、反射する波長に対して選択性を有している。ＯＡＤＭ４１Ｂで特定のチャネルの光信号をアド／ドロップする場合、透過型波長可変フィルタ４１ｈでは、選択波長域が特定のチャネルに対して設定され、ＷＤＭ光が入力されると特定のチャネルの光信号を透過するとともにそれ以外の光信号からなるＷＤＭ光を反射する。一方、ＯＡＤＭ４１Ｂで特定のチャネルの光信号をアド／ドロップしない場合、透過型波長可変フィルタ４１ｈでは、選択波長域が特定のチャネルの中心波長に対して長波長側に一定波長（Δλ）をシフトさせた中心波長の波長域に設定され、特定のチャネルの光信号を含むＷＤＭ光を反射する。
【０１１８】
図１０（ａ）に示すように、ＯＡＤＭ４１Ｂで中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号をアド／ドロップする場合、透過型波長可変フィルタ４１ｇでは選択波長域ＳＷ１の中心波長λ１がλｉに設定され、透過型波長可変フィルタ４１ｈでも選択波長域ＳＷ２の中心波長λ２がλｉに設定される。この際、透過型波長可変フィルタ４１ｇ，４１ｈの選択波長域ＳＷ１，ＳＷ２の周囲には同様の分布からなる分散Ｄｉが生じ、チャネルＣｉの光信号は分散Ｄｉの影響を受ける。
【０１１９】
一方、図１０（ｂ）に示すように、ＯＡＤＭ４１Ｂで中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号をアド／ドロップしない場合、透過型波長可変フィルタ４１ｇでは選択波長域ＳＷ１の中心波長λ１がλｉ−Δλに設定され、透過型波長可変フィルタ４１ｈでは選択波長域ＳＷ２の中心波長λ２がλｉ＋Δλに設定される。この際、透過型波長可変フィルタ４１ｇの選択波長域ＳＷ１の周囲には分散Ｄ１が生じ、透過型波長可変フィルタ４１ｈの選択波長域ＳＷ２の周囲には分散Ｄ２が生じ。そのため、チャネルＣｉの光信号は、分散Ｄ１の負値の影響を受けるとともに分散Ｄ２の正値の影響を受ける。その結果、その逆符号の分散が相殺され、チャネルＣｉの光信号が受ける分散Ｄ３は非常に小さくなる。したがって、のチャネルＣｉの光信号がＯＡＤＭ４１Ｂを通過する場合、チャネルＣｉの光信号は分散の影響を殆ど受けない。
【０１２０】
また、ＯＡＤＭ４１Ｂでは、２個の透過型波長可変フィルタ４１ｇ，４１ｈにより２重にフィルタリングしているので、再挿入した光信号に対する抽出しきれずに通過した光信号のクロストークが向上する。
【０１２１】
なお、Δλは、波長可変フィルタ４１ｃ，４１ｄ，４１ｇ，４１ｈにおいてチャネルＣｉに近接しているがチャネルＣｉを選択しない程度にチャネルＣｉの中心波長λｉから離れた波長であり、かつ、波長可変フィルタ４１ｃ，４１ｄ，４１ｇ，４１ｈの選択波長域ＳＷ１，ＳＷ２の周囲に生じている各分散Ｄ１，Ｄ２がチャネルＣｉの光信号に逆符号で同程度の影響を及ぼす程度にチャネルＣｉの中心波長λｉから離れた波長である。
【０１２２】
図７乃至図１０を参照して、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散が図１１に示す例のように変化した場合の光伝送システム４０における動作を説明する。図１１は、図７の光伝送システムにおける中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す一例である。図１１に示す例では、全てのＯＡＤＭ４１，・・・で中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号をアド／ドロップしない場合である。ここでは、ＯＡＤＭ４１の動作については、反射型波長可変フィルタタイプのＯＡＤＭ４１Ａで行う動作及び透過型波長可変フィルタタイプのＯＡＤＭ４１Ｂで行う動作について説明する。
【０１２３】
ＯＡＤＭ１１で中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号がＷＤＭ信号光に挿入された後、各ＯＡＤＭ４１，・・・では、チャネルＣｉの光信号をアド／ドロップすることなく通過させる。
【０１２４】
ＯＡＤＭ４１Ａにおける動作について説明する。ＯＡＤＭ４１Ａでは、反射型波長可変フィルタ４１ｃの選択波長域ＳＷ１の中心波長λ１がλｉ−Δλに設定され、反射型波長可変フィルタ４１ｄの選択波長域ＳＷ２の中心波長λ２がλｉ＋Δλに設定されている。そのため、ＯＡＤＭ４１Ａでは、ＷＤＭ光が入力されると、反射型波長可変フィルタ４１ｃ，４１ｄがチャネルＣｉの光信号を含むＷＤＭ光を透過し、チャネルＣｉの光信号をアド／ドロップしない。この際、チャネルＣｉの光信号は、ＯＡＤＭ４１Ａ全体としては分散を殆ど受けないので、図１１に示すようにＯＡＤＭ４１Ａを通過しても累積分散が殆ど増減しない。
【０１２５】
ＯＡＤＭ４１Ｂにおける動作について説明する。ＯＡＤＭ４１Ｂでは、透過型波長可変フィルタ４１ｇの選択波長域ＳＷ１の中心波長λ１がλｉ−Δλに設定され、透過型波長可変フィルタ４１ｈの選択波長域ＳＷ２の中心波長λ２がλｉ＋Δλに設定されている。そのため、ＯＡＤＭ４１Ｂでは、ＷＤＭ光が入力されると、透過型波長可変フィルタ４１ｇ，４１ｈがチャネルＣｉの光信号を含むＷＤＭ光を反射し、チャネルＣｉの光信号をアド／ドロップしない。この際、チャネルＣｉの光信号は、ＯＡＤＭ４１Ｂ全体として分散を殆ど受けないので、図１１に示すようにＯＡＤＭ４１Ｂを通過しても累積分散が殆ど増減しない。
【０１２６】
最後に、チャネルＣｉの光信号は、ＯＡＤＭ１５で抽出され、送受信装置１６で受信されて情報が取り出される。この際、チャネルＣｉの光信号は、通過したＯＡＤＭ４１，・・・で殆ど分散の影響を受けなかったので、累積分散が非常に小さく−ＤｍａｘからＤｍａｘの範囲内である。したがって、中心波長λｉのチャネルの光信号は、波形の劣化が抑えられ、伝送性能が維持されている。
【０１２７】
この光伝送システム４０によれば、各ＯＡＤＭ４１で２個の波長可変フィルタの選択波長域を中心波長λｉのチャネルＣｉに対して長波長側と短波長側とに各々少しずらすことによって、各ＯＡＤＭ４１において中心波長λｉのチャネルＣｉの光信号が受ける分散を極力小さくし、中心波長λｉのチャネルの光信号の累積分散を−ＤｍａｘからＤｍａｘの範囲内とする。特に、ＯＡＤＭ４１は、波長可変フィルタを２個備える簡単の構成によりチャネルＣｉの光信号に与える分散の影響を小さくでき、アド／ドロップする際のクロストークも向上させている。
【０１２８】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【０１２９】
例えば、第１の実施の形態では送信端と受信端との間の全てのＯＡＤＭに合分波器、監視光用送受信器、波形整形送受信装置、制御装置を構成したが、全てのＯＡＤＭに構成する必要はなく、中心波長λｉのチャネルの光信号に対する累積分散が許容範囲を超えなる前に波形整形できる位置に少なくとも構成されていればよい。特に、伝送レートが低いほど許容範囲が大きくなるので、構成する数を減らしてもよい。
【０１３０】
また、第２の実施の形態では監視光に基づいて各チャネルのアド／ドロップの回数を監視することによって中心波長λｉ−１のチャネルの光信号と中心波長λｉ＋１のチャネルの光信号とのアド／ドロップする回数の偏りを低減したが、光伝送システムを設計する段階で中心波長λｉ−１のチャネルの光信号と中心波長λｉ＋１のチャネルの光信号とのアド／ドロップする回数の偏りがないようにシステムを構成してもよい。この場合、ＯＡＤＭでは、波長可変フィルタではなく、波長固定のフィルタを適用してもよい。
【０１３１】
また、第３の実施の形態では選択波長域ＳＷ１の中心波長λ１、選択波長域ＳＷ２の中心波長λ２は、中心波長λｉ−１、中心波長λｉ＋１のチャネルでアド／ドロップするときにはその波長になるように選択できるようにしてもよく、他のチャネルでアド／ドロップしないときにはチャネルに直接悪影響をしないチャネル間、例えば、λ１をλｉ−１とλｉ−２の中間あるいはλｉ−１とλｉの中間、λ２をλｉ＋１とλｉ＋２の中間あるいはλｉ＋１とλｉの中間に設定してもよい。
【０１３２】
また、本実施の形態ではＯＡＤＭの波長可変フィルタをＦＢＧを有する光ファイバあるいは薄膜フィルタで構成したが、導波路型フィルタで構成してもよい。
【０１３３】
また、監視光の波長としては、システムの簡素化を考えると「単一波長」のほうがよい。この場合、監視装置が各ＯＡＤＭのアド／ドロップの有無やアド／ドロップ有りの場合にはその波長等の情報を問い合わせ、各ＯＡＤＭは内蔵されているフィルタの状態を確認し、その問い合わせ情報を監視装置に返信する。この監視装置からの問い合わせとＯＡＤＭからの返信を時間差を持って行えば、単一波長で行うことが可能である。なお、監視装置は、ＯＡＤＭへの内蔵も可能であり、複数設置も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光伝送システムの全体構成図である。
【図２】図１の波形整形送受信装置（光信号波形整形タイプ）の構成図である。
【図３】図１の波形整形送受信装置（電気信号波形整形タイプ）の構成図である。
【図４】図１の光伝送システムにおける中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す一例である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光伝送システムの全体構成図である。
【図６】図５の光伝送システムにおけるＯＡＤＭでアド／ドロップするチャネルを切り替える前後のチャネル及び累積分散の変化を示す一例であり、（ａ）は切り替える前のアド／ドロップするチャネルを示す図であり、（ｂ）は切り替える前の中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す図であり、（ｃ）は切り替えた後のアド／ドロップするチャネルを示す図であり、（ｄ）は切り替えた後の中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る光伝送システムの全体構成図である。
【図８】図７のＯＡＤＭ（反射型波長可変フィルタタイプ）の構成図である。
【図９】図７のＯＡＤＭ（透過型波長可変フィルタタイプ）の構成図である。
【図１０】図７のＯＡＤＭにおける分散の分布を示す図であり、（ａ）は中心波長λｉのチャネルＣｉをアド／ドロップする場合の分散の分布であり、（ｂ）は中心波長λｉのチャネルＣｉをアド／ドロップしない場合の分散の分布である。
【図１１】図７の光伝送システムにおける中心波長λｉのチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す一例である。
【図１２】ＯＡＤＭの光フィルタの選択波長域の近傍のチャネルの光信号が受ける分散の影響を示す図である。
【図１３】光伝送システムにＯＡＤＭが多段で構成されていた場合のＯＡＤＭの光フィルタの選択波長域の近傍のチャネルの光信号がＯＡＤＭ通過毎の累積分散の変化を示す一例である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０，３０，４０…光伝送システム、１１，１５，１７，３３，４１…ＯＡＤＭ、１７ａ，１７ｂ，４１ａ，４１ｂ，４１ｅ，４１ｆ，２３，２４…サーキュレータ、１７ｃ…波長可変フィルタ、４１ｃ，４１ｄ…反射型波長可変フィルタ、４１ｇ，４１ｈ…透過型波長可変フィルタ、１２，１６，４４…送受信装置、１３…監視装置、１４，１９…合分波器、１８，２５…光ファイバ、２０…監視光用送受信器、２１，２１Ａ，２１Ｂ…波形整形送受信装置、２１ａ，２１ｂ…光スイッチ、２１ｃ，２１ｈ…波形整形器、２１ｄ，２１ｆ…受信器、２１ｅ，２１ｇ…送信器、２２…制御装置、３４…選択波長可変送受信装置
【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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