(57)【要約】【課題】  ＷＤＭ信号光の傾斜を簡易にモニタすることのできる、簡単、かつ、低コストのシステムを提供する。【解決手段】  所定の波長範囲のＷＤＭ信号光を生成して伝送路ファイバ３上に送出するＷＤＭ信号送信部１と、伝送路ファイバ３を介して受信したＷＤＭ信号光の、上記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜をモニタするパワー傾斜モニタ部２とを有する。ＷＤＭ信号送信部１は、生成したＷＤＭ信号光のうちから少なくとも２つの信号光を指定する実装信号認識部と、その指定された信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調部とを有する。パワー傾斜モニタ部２は、受信したＷＤＭ信号光を光電変換する光電変換部と、その出力電気信号から上記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出する検出部と、その出力ピーク強度から上記パワーの傾斜を求める計算部とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成して伝送路ファイバ上に送出する波長分割多重信号送信部と、
前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜をモニタするパワー傾斜モニタ部とを有し、
前記波長分割多重信号送信部は、
前記生成した波長分割多重信号光のうちから少なくとも２つの信号光を指定する実装信号認識手段と、
前記実装信号認識部にて指定された信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調手段とを有し、
前記パワー傾斜モニタ部は、
前記受信した波長分割多重信号光を光電変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段の出力電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された、前記異なる周波数の成分のピーク強度から前記パワーの傾斜を求める計算手段とを有することを特徴とする、波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステム。
【請求項２】
前記少なくとも２つの信号光が、前記波長分割多重信号光のうちの、最短波長の信号光と最長波長の信号光であることを特徴とする、請求項１に記載の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステム。
【請求項３】
前記計算手段は、前記検出手段で検出された、前記異なる周波数の成分のピーク強度の平均を前記波長分割多重信号光の平均パワーとして算出することを特徴とする、請求項２に記載の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステム。
【請求項４】
所定の波長範囲の波長分割多重信号光を伝送路ファイバ上に送出する波長分割多重信号送信部と、
前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜をモニタするパワー傾斜モニタ部とを有し、
前記波長分割多重信号送信部は、
前記所定の波長範囲のうちの複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲を指定する実装信号認識手段と、
前記実装信号認識手段にて指定された変調範囲をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調手段とを有し、
前記パワー傾斜モニタ部は、
前記受信した波長分割多重信号光を光電変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段の出力電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出する検出手段と、
前記検出手段で検出されたピーク強度をそれぞれ、対応する前記変調範囲に含まれている信号光の数で除算し、該除算した値の差から前記パワーの傾斜を求める計算手段とを有することを特徴とする波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステム。
【請求項５】
前記変調範囲が、前記所定の波長範囲の最短波長を含む第１の変調範囲と前記所定の波長範囲の最長波長を含む第２の変調範囲であることを特徴とする、請求項３に記載の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステム。
【請求項６】
前記計算手段は、前記除算した値の平均を前記波長分割多重信号光の平均パワーとして算出することを特徴とする請求項５に記載の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステム。
【請求項７】
所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成して伝送路ファイバ上に送出する波長分割多重信号送信部と、
前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を増幅して中継する光中継部とを有し、
前記波長分割多重信号送信部は、
前記生成した波長分割多重信号光のうちから少なくとも２つの信号光を指定する実装信号認識手段と、
前記実装信号認識部にて指定された信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調手段とを有し、
前記光中継部は、
前記所定の波長範囲において直線的な傾きを持つフィルタ特性を有し、該フィルタ特性の傾きの制御が可能な光フィルタ手段と、
前記受信した波長分割多重信号光が前記光フィルタ手段を介して入力され、該入力された波長分割多重信号光を増幅する光アンプと、
前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光の一部を光電変換し、該光電変換した電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出し、該検出したピーク強度から前記受信した波長分割多重信号光の前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるパワー傾斜モニタ部と、
前記パワー傾斜モニタ部で求められたパワーの傾斜に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが前記所定の波長範囲にわたって一定になるように前記光フィルタ手段のフィルタ特性の傾きを制御する制御手段とを有する波長分割多重信号光のパワー平坦化システム。
【請求項８】
前記実装信号認識部が、前記所定の波長範囲の最短波長の信号光と最長波長の信号光を指定することを特徴とする請求項７に記載の波長分割多重信号光のパワー平坦化システム。
【請求項９】
前記光アンプはその増幅が制御可能に構成されており、
前記パワー傾斜モニタ部が、前記検出したピーク強度の平均を算出し、
前記制御手段が、前記パワー傾斜モニタ部で算出されるピーク強度の平均が所定の値になるように前記光アンプにおける増幅を制御することを特徴する請求項８に記載の波長分割多重信号光のパワー平坦化システム。
【請求項１０】
所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成して伝送路ファイバ上に送出する波長分割多重信号送信部と、
前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を増幅して中継する光中継部とを有し、
前記波長分割多重信号送信部は、
前記所定の波長範囲のうちの複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲を指定する実装信号認識手段と、
前記実装信号認識手段にて指定された変調範囲をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調手段とを有し、
前記光中継部は、
前記所定の波長範囲において直線的な傾きを持つフィルタ特性を有し、該フィルタ特性の傾きの制御が可能な光フィルタ手段と、
前記受信した波長分割多重信号光が前記光フィルタ手段を介して入力され、該入力された波長分割多重信号光を増幅する光アンプと、
前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光の一部を光電変換し、該光電変換した電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出し、該検出したピーク強度をそれぞれ、対応する前記変調範囲に含まれている信号光の数で除算し、該除算した値の差から前記受信した波長分割多重信号光の前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるパワー傾斜モニタ部と、
前記パワー傾斜モニタ部で求められたパワーの傾斜に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが前記所定の波長範囲にわたって一定になるように前記光フィルタ手段のフィルタ特性の傾きを制御する制御手段とを有する波長分割多重信号光のパワー平坦化システム。
【請求項１１】
前記変調範囲が、前記所定の波長範囲の最短波長を含む第１の変調範囲と前記所定の波長範囲の最長波長を含む第２の変調範囲であることを特徴とする、請求項１０に記載の波長分割多重信号光のパワー平坦化システム。
【請求項１２】
前記光アンプはその増幅が制御可能に構成されており、
前記パワー傾斜モニタ部が、前記除算した値の平均を算出し、
前記制御手段が、前記パワー傾斜モニタ部で算出される前記除算した値の平均が所定の値になるように前記光アンプにおける増幅を制御することを特徴する請求項１１に記載の波長分割多重信号光のパワー平坦化システム。
【請求項１３】
所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成するステップと、
前記生成した波長分割多重信号光の少なくとも２つの信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調するステップと、
前記強度変調が施された波長分割多重信号光を伝送路ファイバを介して受信するステップと、
前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を光電変換するステップと、
前記光電変換された電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出するステップと、
前記検出したピーク強度から、前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるステップとを含む、波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタ方法。
【請求項１４】
前記２つの信号光が、前記所定の波長範囲のうち、最短波長の信号光と最長波長の信号光であることを特徴とする請求項１３に記載の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタ方法。
【請求項１５】
前記検出したピーク強度の平均を前記波長分割多重信号光の平均パワーとして算出することを特徴とする請求項１４に記載の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタ方法。
【請求項１６】
所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成するステップと、
前記所定の波長範囲のうちの複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲をそれぞれ異なる周波数で強度変調するステップと、
前記強度変調が施された波長分割多重信号光を伝送路ファイバを介して受信するステップと、
前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を光電変換するステップと、
前記光電変換された電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出するステップと、
前記検出したピーク強度をそれぞれ、対応する前記変調範囲に含まれている信号光の数で除算し、該除算した値の差から前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるステップとを含む、波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタ方法。
【請求項１７】
前記変調範囲が、前記所定の波長範囲の最短波長を含む第１の変調範囲と前記所定の波長範囲の最長波長を含む第２の変調範囲であることを特徴とする、請求項１６に記載の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタ方法。
【請求項１８】
前記除算した値の平均を前記波長分割多重信号光の平均パワーとして算出するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１７に記載の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタ方法。
【請求項１９】
所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成するステップと、
前記生成した波長分割多重信号光の少なくとも２つの信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調するステップと、
前記強度変調が施された波長分割多重信号光を第１の伝送路ファイバを介して受信するステップと、
前記第１の伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を、前記所定の波長範囲において直線的な傾きを持つフィルタ特性を有する光フィルタに入射させるステップと、
前記光フィルタを通過した波長分割多重信号光を光アンプで増幅して次段の第２の伝送路ファイバ上へ送出するステップと、
前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光の一部を光電変換するステップと、
前記光電変換された電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出するステップと、
前記検出したピーク強度から、前記第１の伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるステップと、
前記求めたパワーの傾斜に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが前記所定の波長範囲にわたって一定になるように前記光フィルタ手段のフィルタ特性の傾きを制御するステップとを含む、波長分割多重信号光のパワー平坦化方法。
【請求項２０】
前記２つの信号光が、前記所定の波長範囲のうち、最短波長の信号光と最長波長の信号光であることを特徴とする、請求項１９に記載の波長分割多重信号光のパワー平坦化方法。
【請求項２１】
前記検出したピーク強度の平均を算出するステップと、
前記算出した平均に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが所定のパワーになるように前記光アンプにおける増幅を制御するステップとを更に含む、請求項２０に記載の波長分割多重信号光のパワー平坦化方法。
【請求項２２】
所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成するステップと、
前記所定の波長範囲のうちの複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲をそれぞれ異なる周波数で強度変調するステップと、
前記強度変調が施された波長分割多重信号光を第１の伝送路ファイバを介して受信するステップと、
前記第１の伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を、前記所定の波長範囲において直線的な傾きを持つフィルタ特性を有する光フィルタに入射させるステップと、
前記光フィルタを通過した波長分割多重信号光を光アンプで増幅して次段の第２の伝送路ファイバ上へ送出するステップと、
前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光の一部を光電変換するステップと、
前記光電変換された電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出するステップと、
前記検出したピーク強度をそれぞれ、対応する前記変調範囲に含まれている信号光の数で除算し、該除算した値の差から前記第１の伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるステップと、
前記求めたパワーの傾斜に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが前記所定の波長範囲にわたって一定になるように前記光フィルタのフィルタ特性の傾きを制御するステップとを含む、波長分割多重信号光のパワー平坦化方法。
【請求項２３】
前記変調範囲が、前記所定の波長範囲の最短波長を含む第１の変調範囲と前記所定の波長範囲の最長波長を含む第２の変調範囲であることを特徴とする、請求項２２に記載の波長分割多重信号光のパワー平坦化方法。
【請求項２４】
前記除算した値の平均を算出するステップと、
前記算出した平均に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが所定のパワーになるように前記光アンプにおける増幅を制御するステップとを更に含む、請求項２３に記載の波長分割多重信号光のパワー平坦化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ伝送路を用いた光伝送システム、特に、波長分割多重(Wavelength division multiplexing : WDM)光伝送システムにおいて用いられる、波長分割多重された信号光（ＷＤＭ信号光）のパワー傾斜をモニタするシステムおよび方法ならびにＷＤＭ信号光のパワーを平坦化するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量伝送が可能な光通信システムとして、ＷＤＭ光伝送システムが知られている。ＷＤＭ光伝送システムにおいては、ＷＤＭ信号光のそれぞれの波長の信号光の間で、伝送後の誤り率(Bit error rate : BER)に差が生じることから、ＷＤＭ信号光のうちの最悪のＢＥＲを示す信号光によってシステム全体の性能が決定される。したがって、この最悪ＢＥＲを向上させることがＷＤＭ光伝送システム全体の性能の向上に繋がる。
【０００３】
ＷＤＭ信号光の間でＢＥＲに差が生じる要因、即ち、最悪ＢＥＲを決定する要因の一つとして、ＷＤＭ信号光のパワー平坦度がある。ここで、ＷＤＭ信号光のパワー平坦度とは、各波長の信号光のパワーの均一性の度合である。全信号光のパワーが均一である状態をＷＤＭ信号光が平坦な状態と言い、全信号光のパワーが均一でない状態を、ＷＤＭ信号光のパワーの平坦度が劣化した状態と言う。
【０００４】
ＷＤＭ信号光を光増幅しながら中継する場合は、中継区間毎に、ＷＤＭ信号光のパワー平坦度が劣化し、各中継区間でのパワー平坦度の劣化が蓄積される。このため、ＷＤＭ信号光のパワー平坦度の劣化がＷＤＭ光伝送システムの性能に大きく影響する。
【０００５】
ＷＤＭ信号光のパワー平坦度が劣化した場合、全信号光の平均パワーよりも低いパワーで伝送された信号光は、平均パワーの信号光に比べて、伝送後の信号雑音比(Optical signal noise ratio : OSNR)が小さくなり、ＢＥＲが大きくなる。一方、全信号光の平均パワーよりも高いパワーで伝送された信号光は、平均パワーの信号光に比べて、伝送後のＯＳＮＲは大きくなるものの、自己位相変調(Self phase modulation : SPM)、相互位相変調(Cross phase modulation : XPM)等の非線形光学現象に起因する波形劣化によりＢＥＲが大きくなるおそれがある。このようなことから、多区間中継ＷＤＭ光伝送においては、ＷＤＭ信号光のパワー平坦化が重要となる。
【０００６】
伝送開始時点でのＷＤＭ信号光を平坦な状態にしたとしても、伝送中に、ＷＤＭ信号光のパワー平坦度が劣化する。このようなパワー平坦度の劣化の主要因としては、伝送路ファイバ損失の波長依存性、誘導ラマン散乱(Stimulated Raman scattering : SRS)がある。それぞれの要因には以下のような特徴がある。
【０００７】
（１）伝送路ファイバ損失の波長依存性：
光ファイバ伝送路に用いられるファイバの損失の大きさには波長依存性がある。例えば、ＷＤＭ光伝送に適用される１５００ｎｍ付近の波長帯域では、直線的な波長依存性があり、この波長依存性によってＷＤＭ信号光のパワーに傾斜が生じる。
【０００８】
（２）誘導ラマン散乱：
通常、光ファイバ伝送路に用いられるファイバは、シリカガラスを母材としている。シリカガラスで生じる誘導ラマン散乱現象によって、ＷＤＭ信号光中の短波長信号光から長波長信号光にパワーの一部が移る。この結果、ＷＤＭ信号光のパワーに、短波長側から長波長側に向けて除々に大きくなるような傾斜が生じる。
【０００９】
ＷＤＭ信号光のパワーを平坦化するためには、何らかの方法でＷＤＭ信号光パワーの傾斜を把握する必要がある。ＷＤＭ信号光パワーの傾斜を把握する手法の１つに、光スペクトラムアナライザのような光スペクトルモニタを用いてＷＤＭ信号光スペクトルを測定する方法がある。この方法では、ＷＤＭ信号光スペクトルを詳細な形状まで正確に測定できるという利点がある。
【００１０】
上記の他、ＷＤＭ信号光のうちから、予め定められた波長の信号光を光波長フィルタで抜き出してそのパワーを検出し、ＷＤＭ信号光パワーの傾斜をモニタする方法もある（特許文献１参照）。
【００１１】
また、ＷＤＭ信号光のうち、予め定められた波長の信号光を、データ変調周波数よりも十分に低い周波数で変調し、伝送後に電気的フィルタによってその周波数の成分を抽出することにより、ＷＤＭ信号光パワーの傾斜をモニタする方法もある（特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６８０１４号公報
【特許文献２】特開平５−１１３６１号公報
【特許文献３】特開２００１−２５７６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
スペクトラムアナライザを用いる従来の手法には、スペクトラムアナライザが高価である、という欠点がある。特に、多区間中継伝送の場合、複数の中継局または端局でＷＤＭ信号光スペクトルのモニタが必要とされることから、そのような高価な光スペクトラムアナライザを中継局または端局毎に設けることとなり、伝送システムの過度なコストアップを招くことになる。加えて、上述したように、ＷＤＭ信号光パワーの平坦度を劣化させる主要因はファイバ損失の波長依存性及び誘導ラマン散乱であり、ＷＤＭ信号光パワーの平坦度劣化は主に傾斜として現れるため、その傾斜をモニタ出来れば十分な場合が多いことから、わざわざスペクトラムアナライザのような高価な装置を用いる必要性も無い。
【００１３】
特許文献１〜３に記載の従来の技術には、以下のような問題がある。
【００１４】
ＷＤＭ光伝送システムでは、実装可能な全信号光が全てシステム導入当初から実装されることは稀であり、通常は、運用中に信号光の増設や、実装する波長の変更等が行われる。また、システム導入時には、どの波長の信号が増設、実装されるかは決定されていないことが多い。このため、信号光を増設した場合に、ＷＤＭ信号光の波長範囲が変化することがあり、その場合は、ＷＤＭ信号光パワーの傾斜をモニタするために検出する信号波長（実装されているＷＤＭ信号光の最短波長付近と最長波長付近の波長を検出することが望ましい。）を変更する必要がある。このように、ＷＤＭ信号光の波長範囲が変化し、検出すべき信号波長が変化した場合には、以下のような制約が生じる。
【００１５】
光波長フィルタを使用する従来例では、ＷＤＭ信号モニタ部に新たな光波長フィルタを追加するか、または、予め実装される可能性のある全ての信号波長に対応する光波長フィルタを備えておく必要がある。これは、検出すべき信号の波長が変わるためである。
【００１６】
また、電気的フィルタを用いる従来例では、検出する必要のなくなった信号光の変調周波数とは異なる低周波数で、検出すべきこととなった信号光を変調しなければならない。これは、電気的フィルタにおいて、検出すべき信号光と検出する必要のなくなった信号を区別するためである。また、そのような変調周波数の変更を行う場合は、ＷＤＭ信号光モニタ部の電気的フィルタを異なる周波数を抽出する電気的フィルタに変更するか、または、予めシステムに実装される可能性のある全ての信号波長数分（信号チャネル数分）の異なる周波数成分を抽出する電気的フィルタを用意し、ＷＤＭ信号モニタ部に装備しなければならない。
【００１７】
以上のような制約は、伝送システムの過度なコストアップを招き、また、伝送システムの運用を煩雑にすることになる。
【００１８】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、ＷＤＭ信号光の傾斜を簡易にモニタすることのできる、簡単、かつ、低コストのシステムおよび方法を提供することにある。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、ＷＤＭ信号光のパワーの平坦化を簡易に行うことのできる、簡単、かつ、低コストのシステムおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステムは、所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成して伝送路ファイバ上に送出する波長分割多重信号送信部と、前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜をモニタするパワー傾斜モニタ部とを有し、前記波長分割多重信号送信部は、前記生成した波長分割多重信号光のうちから少なくとも２つの信号光を指定する実装信号認識手段と、前記実装信号認識部にて指定された信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調手段とを有し、前記パワー傾斜モニタ部は、前記受信した波長分割多重信号光を光電変換する光電変換手段と、前記光電変換手段の出力電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出する検出手段と、前記検出手段で検出された、前記異なる周波数の成分のピーク強度から前記パワーの傾斜を求める計算手段とを有することを特徴とする。この構成によれば、以下のような作用を奏する。
【００２１】
前述したように波長分割多重信号光のパワーの平坦度を劣化させる主要因は伝送路ファイバにおける損失の波長依存性および誘導ラマン散乱であり、これらによりＷＤＭ信号光のパワーに傾斜を生じる。このパワーの傾斜は、短波長側から長波長側に向かってパワーの値が除々に大きくなるような、ほぼ直線に近いものとなることから、少なくとも２つの信号光（望ましくは最短波長付近と最長波長付近の信号光）のピークパワーが分かれば、波長分割多重信号光のパワーの傾斜を求めることができる。
【００２２】
上記の本発明によれば、波長分割多重信号光の少なくとも２つの信号光についてそれぞれ異なる周波数で強度変調を施し、その強度変調が施された状態で波長分割多重信号光が伝送路ファイバ上に送出される。そして、伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光が光電変換され、その光電変換した電気信号から上記異なる周波数の成分を抽出してその強度のピークが検出される。こうして検出されたピーク強度は、送信側で強度変調を施した信号光のピークパワーに相当する。よって、これらピーク強度から波長分割多重信号光のパワーの傾斜を求めることができる。
【００２３】
また、波長分割多重信号光の波長範囲に変更が生じた場合には、実装信号認識手段で指定される信号光の波長をその変更された波長範囲に応じて変えるだけでよく、従来のように、光波長フィルタや電気的フィルタを追加したり変更したりする必要はなく、前述の課題で説明したような制約は生じない。
【００２４】
上記の本発明の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステムにおいて、前記少なくとも２つの信号光が、前記波長分割多重信号光のうちの、最短波長の信号光と最長波長の信号光であってもよい。この構成によれば、以下のような作用を奏する。
【００２５】
波長分割多重信号光のパワーは上述したように直線的な傾きを有することから、波長分割多重信号光の両端波長（最短波長、最長波長）の信号光のピーク強度の平均をその波長分割多重信号光のパワーの平均とみなすことができる。上記の本発明によれば、波長分割多重信号光の最短波長の信号光と最長波長の信号光にそれぞれ異なる周波数で強度変調を施すようになっているので、波長分割多重信号光の両端波長（最短波長、最長波長）の信号光のピークパワーに相当する強度が検出されることになる。よって、その強度の平均から波長分割多重信号光のパワーの平均が求められる。
【００２６】
本発明の他の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステムは、所定の波長範囲の波長分割多重信号光を伝送路ファイバ上に送出する波長分割多重信号送信部と、前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜をモニタするパワー傾斜モニタ部とを有し、前記波長分割多重信号送信部は、前記所定の波長範囲のうちの複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲を指定する実装信号認識手段と、前記実装信号認識手段にて指定された変調範囲をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調手段とを有し、前記パワー傾斜モニタ部は、前記受信した波長分割多重信号光を光電変換する光電変換手段と、前記光電変換手段の出力電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出する検出手段と、前記検出手段で検出されたピーク強度をそれぞれ、対応する前記変調範囲に含まれている信号光の数で除算し、該除算した値の差から前記パワーの傾斜を求める計算手段とを有することを特徴とする。
【００２７】
かかる構成によれば、変調範囲毎に、複数の波長の信号光を強度変調した信号（パイロット信号）のピーク強度が検出され、その平均の差からパワー傾斜が算出される。こうして求めたパワー傾斜は、波長の異なる２つの信号光を変調対象とするものに比べて、より正確なものとなる。
【００２８】
また、波長分割多重信号光の波長範囲に変更が生じた場合には、実装信号認識手段で指定される変調範囲をその変更された波長範囲に応じて変えるだけでよい。よってこの場合も、前述の課題で説明したような制約は生じない。
【００２９】
上記の本発明の他の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステムにおいて、前記変調範囲が、前記所定の波長範囲の最短波長を含む第１の変調範囲と前記所定の波長範囲の最長波長を含む第２の変調範囲であってもよい。
【００３０】
かかる構成によれば、波長分割多重信号光の最短波長側の変調範囲と最長波長の変調範囲にそれぞれ異なる周波数で強度変調を施すようになるので、波長分割多重信号光の両端波長の信号光のピークパワーに相当する強度が検出されることになる。よって、その強度の平均から波長分割多重信号光のパワーの平均が求められる。
【００３１】
本発明の波長分割多重信号光のパワー平坦化システムは、所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成して伝送路ファイバ上に送出する波長分割多重信号送信部と、前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を増幅して中継する光中継部とを有し、前記波長分割多重信号送信部は、前記生成した波長分割多重信号光のうちから少なくとも２つの信号光を指定する実装信号認識手段と、前記実装信号認識部にて指定された信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調手段とを有し、前記光中継部は、前記所定の波長範囲において直線的な傾きを持つフィルタ特性を有し、該フィルタ特性の傾きの制御が可能な光フィルタ手段と、前記受信した波長分割多重信号光が前記光フィルタ手段を介して入力され、該入力された波長分割多重信号光を増幅する光アンプと、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光の一部を光電変換し、該光電変換した電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出し、該検出したピーク強度から前記受信した波長分割多重信号光の前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるパワー傾斜モニタ部と、前記パワー傾斜モニタ部で求められたパワーの傾斜に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが前記所定の波長範囲にわたって一定になるように前記光フィルタ手段のフィルタ特性の傾きを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００３２】
かかる構成によれば、上述した本発明の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステムにおける作用を奏するとともに、パワー傾斜モニタ部で求められた波長分割多重信号光のパワーの傾斜に応じて光フィルタ手段のフィルタ特性の傾きが制御されるので、光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが所定の波長範囲にわたって一定になる。よって、パワーの傾斜のない波長分割多重信号光の伝送が可能となる。
【００３３】
上記の本発明の波長分割多重信号光のパワー平坦化システムにおいて、前記実装信号認識部が、前記所定の波長範囲の最短波長の信号光と最長波長の信号光を指定するように構成されてもよい。また、前記光アンプをその増幅が制御可能な構成とし、前記パワー傾斜モニタ部が、前記検出したピーク強度の平均を算出し、前記制御手段が、前記パワー傾斜モニタ部で算出されるピーク強度の平均が所定の値になるように前記光アンプにおける増幅を制御してもよい。
【００３４】
かかる構成によれば、波長分割多重信号光の両端波長（最短波長、最長波長）の信号光のピークパワーに相当する強度が検出されるので、その強度の平均から波長分割多重信号光のパワーの平均を求めることができる。また、その求めた波長分割多重信号光のパワーの平均が所定の値になるように光アンプにて増幅されるので、ＷＤＭ信号光を一定のパワーで中継することが可能である。
【００３５】
本発明の他の波長分割多重信号光のパワー平坦化システムは、所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成して伝送路ファイバ上に送出する波長分割多重信号送信部と、前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を増幅して中継する光中継部とを有し、前記波長分割多重信号送信部は、前記所定の波長範囲のうちの複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲を指定する実装信号認識手段と、前記実装信号認識手段にて指定された変調範囲をそれぞれ異なる周波数で強度変調する変調手段とを有し、前記光中継部は、前記所定の波長範囲において直線的な傾きを持つフィルタ特性を有し、該フィルタ特性の傾きの制御が可能な光フィルタ手段と、前記受信した波長分割多重信号光が前記光フィルタ手段を介して入力され、該入力された波長分割多重信号光を増幅する光アンプと、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光の一部を光電変換し、該光電変換した電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出し、該検出したピーク強度をそれぞれ、対応する前記変調範囲に含まれている信号光の数で除算し、該除算した値の差から前記受信した波長分割多重信号光の前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるパワー傾斜モニタ部と、前記パワー傾斜モニタ部で求められたパワーの傾斜に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが前記所定の波長範囲にわたって一定になるように前記光フィルタ手段のフィルタ特性の傾きを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００３６】
かかる構成によれば、上述した本発明の他の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステムにおける作用を奏するとともに、パワー傾斜モニタ部で求められた波長分割多重信号光のパワーの傾斜に応じて光フィルタ手段のフィルタ特性の傾きが制御されるので、光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが所定の波長範囲にわたって一定になる。よって、パワーの傾斜のない波長分割多重信号光の伝送が可能となる。
【００３７】
上記の他の波長分割多重信号光のパワー平坦化システムにおいて、前記変調範囲が、前記所定の波長範囲の最短波長を含む第１の変調範囲と前記所定の波長範囲の最長波長を含む第２の変調範囲であってもよい。また、前記光アンプをその増幅が制御可能な構成とし、前記パワー傾斜モニタ部が、前記除算した値の平均を算出し、前記制御手段が、前記パワー傾斜モニタ部で算出される前記除算した値の平均が所定の値になるように前記光アンプにおける増幅を制御るように構成してもよい。
【００３８】
かかる構成によれば、波長分割多重信号光の最短波長側の変調範囲における信号光のピーク強度の平均と最長波長側の変調範囲における信号光のピーク強度の平均が求められるので、それらピーク強度の平均をさらに平均した値から波長分割多重信号光のパワーの平均が求めることができる。また、その求めた波長分割多重信号光のパワーの平均が所定の値になるように光アンプにて増幅されるので、ＷＤＭ信号光を一定のパワーで中継することが可能である。
【００３９】
本発明の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタ方法は、所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成するステップと、前記生成した波長分割多重信号光の少なくとも２つの信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調するステップと、前記強度変調が施された波長分割多重信号光を伝送路ファイバを介して受信するステップと、前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を光電変換するステップと、前記光電変換された電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出するステップと、前記検出したピーク強度から、前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるステップとを含むことを特徴とする。この場合、前記２つの信号光が、前記所定の波長範囲のうち、最短波長の信号光と最長波長の信号光であってもよい。この構成によれば、上述した本発明の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステムと同様な作用を奏する。
【００４０】
本発明の他の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタ方法は、所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成するステップと、前記所定の波長範囲のうちの複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲をそれぞれ異なる周波数で強度変調するステップと、前記強度変調が施された波長分割多重信号光を伝送路ファイバを介して受信するステップと、前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を光電変換するステップと、前記光電変換された電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出するステップと、前記検出したピーク強度をそれぞれ、対応する前記変調範囲に含まれている信号光の数で除算し、該除算した値の差から前記伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるステップとを含むことを特徴とする。この場合、前記変調範囲が、前記所定の波長範囲の最短波長を含む第１の変調範囲と前記所定の波長範囲の最長波長を含む第２の変調範囲であってもよい。この構成によれば、上述した本発明の他の波長分割多重信号光のパワー傾斜モニタシステムと同様な作用を奏する。
【００４１】
本発明の波長分割多重信号光のパワー平坦化方法は、所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成するステップと、前記生成した波長分割多重信号光の少なくとも２つの信号光をそれぞれ異なる周波数で強度変調するステップと、前記強度変調が施された波長分割多重信号光を第１の伝送路ファイバを介して受信するステップと、前記第１の伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を、前記所定の波長範囲において直線的な傾きを持つフィルタ特性を有する光フィルタに入射させるステップと、前記光フィルタを通過した波長分割多重信号光を光アンプで増幅して次段の第２の伝送路ファイバ上へ送出するステップと、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光の一部を光電変換するステップと、前記光電変換された電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出するステップと、前記検出したピーク強度から、前記第１の伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるステップと、前記求めたパワーの傾斜に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが前記所定の波長範囲にわたって一定になるように前記光フィルタ手段のフィルタ特性の傾きを制御するステップとを含むことを特徴とする。この場合、前記２つの信号光が、前記所定の波長範囲のうち、最短波長の信号光と最長波長の信号光であってもよい。また、前記検出したピーク強度の平均を算出するステップと、前記算出した平均に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが所定のパワーになるように前記光アンプにおける増幅を制御するステップとを更に含んでもよい。この構成によれば、上述した本発明の波長分割多重信号光のパワー平坦化システムと同様な作用を奏する。
【００４２】
本発明の他の波長分割多重信号光のパワー平坦化方法は、所定の波長範囲の波長分割多重信号光を生成するステップと、前記所定の波長範囲のうちの複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲をそれぞれ異なる周波数で強度変調するステップと、前記強度変調が施された波長分割多重信号光を第１の伝送路ファイバを介して受信するステップと、前記第１の伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光を、前記所定の波長範囲において直線的な傾きを持つフィルタ特性を有する光フィルタに入射させるステップと、前記光フィルタを通過した波長分割多重信号光を光アンプで増幅して次段の第２の伝送路ファイバ上へ送出するステップと、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光の一部を光電変換するステップと、前記光電変換された電気信号から前記異なる周波数の成分をそれぞれ抽出してその強度のピークを検出するステップと、前記検出したピーク強度をそれぞれ、対応する前記変調範囲に含まれている信号光の数で除算し、該除算した値の差から前記第１の伝送路ファイバを介して受信した波長分割多重信号光の、前記所定の波長範囲にわたるパワーの傾斜を求めるステップと、前記求めたパワーの傾斜に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが前記所定の波長範囲にわたって一定になるように前記光フィルタのフィルタ特性の傾きを制御するステップとを含むことを特徴とする。この場合、前記変調範囲が、前記所定の波長範囲の最短波長を含む第１の変調範囲と前記所定の波長範囲の最長波長を含む第２の変調範囲であってもよい。また、前記除算した値の平均を算出するステップと、前記算出した平均に基づいて、前記光アンプで増幅された波長分割多重信号光のパワーが所定のパワーになるように前記光アンプにおける増幅を制御するステップとを更に含んでもよい。この構成によれば、上述した本発明の他の波長分割多重信号光のパワー平坦化システムと同様な作用を奏する。
【発明の効果】
【００４３】
以上説明したように、本発明は、ＷＤＭ信号光の中から波長の異なる少なくとも２つの信号光（望ましくは、最短波長付近の信号光と最長波長付近の信号光）、または複数の波長に跨る、少なくとも２つの変調範囲（望ましくは、最短波長付近の変調範囲と最長波長付近の変調範囲）をそれぞれ異なる周波数で強度変調することで簡易にＷＤＭ信号光のパワー傾斜を求めるようになっている。この構成によれば、スペクトラムアナライザのような高価な装置を用いる必要がなく、また、従来のように制約が生じることもないので、伝送システムの過度なコストアップを招くことがなく、伝送システムの運用が煩雑になることもない。よって、従来にない低コスト、かつ、簡単な構成の伝送システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、本発明の一実施形態であるＷＤＭ信号光のパワー傾斜モニタシステムの全体構成を示すブロック図である。このＷＤＭ信号光のパワー傾斜モニタシステムは、ＷＤＭ信号送信部１と、このＷＤＭ信号送信部１から伝送路ファイバ６上に送出されたＷＤＭ信号をモニタするＷＤＭ信号モニタ部２とを有する。
【００４６】
図２に、ＷＤＭ信号送信部１の具体的な構成を示す。図２を参照すると、ＷＤＭ信号送信部１は、ＷＤＭ信号光生成部１０、パイロット光変調器２０、パイロット信号発生器３０ａ、３０ｂからなる。ＷＤＭ信号光生成部１０は、それぞれが波長の異なる光を出力する信号光源１１1〜１１nと、これら信号光源１１1〜１１nごとに設けられ、信号光源から出力された光にデータ変調を施す光変調器１２1〜１２nと、これら光変調器１２1〜１２nでデータ変調を施した信号光を合波してＷＤＭ信号光として出力する信号合波器１３と、パイロット信号変調器２０に対して変調すべき波長を指定する実装信号光認識部１４とを有する。
【００４７】
信号光源１１1〜１１nは、例えば１５３０．３ｎｍ〜１５６１．４ｎｍの範囲で、１００ＧＨｚの間隔で等間隔に並んだ４０波長の光を出力する。この場合、信号光源１１1〜１１nの数は、４０個必要となる。光変調器１２1〜１２nは、例えばＬＮ変調器より構成され、これら光変調器１２1〜１２nにおけるデータ変調周波数は、例えば１０ＧＨｚである。
【００４８】
信号合波器１３は、例えばＡＧＷ(Arrayed wave guide)より構成され、光変調器１２1〜１２nでデータ変調された信号光を合波する。信号光源１１1〜１１nの出力光の波長範囲を１５３０．３ｎｍ〜１５６１．４ｎｍとした場合、信号合波器１３から出力されるＷＤＭ信号光の最短波長、最長波長はそれぞれ１５３０．３ｎｍ、１５６１．４ｎｍとなる。
【００４９】
実装信号光認識部１４は、実装されている波長（チャネル）、すなわち信号光源１１1〜１１nの波長を認識する第１の機能およびその認識した波長の範囲から変調すべき少なくとも２つの異なる波長を指定する第２の機能を備える。第１の機能により、信号光源１１1〜１１nの波長が自動的に認識される。そして、第２の機能により、その認識した信号光源１１1〜１１nの波長範囲のうちから、例えば最短波長の信号光と最長波長の信号光が選択され、パイロット光変調器２０に対してその選択した信号光が変調すべき信号として指定される。ここで、第２の機能における選択基準、すなわち、実装されている信号チャネル（信号光源の波長）のうちの最短波長の信号と最長波長の信号を選択する、という基準は、予め使用者が設定するようになっている。また、システム運用中に信号チャネルが追加または削除された場合には、実装信号光認識部１４は、現状実装されている信号チャネルを再認識し、その中から変調すべき信号チャネルを再度選択する。
【００５０】
パイロット信号発生器３０ａ、３０ｂは、データ変調周波数より十分に低周波であり、互いに異なる周波数ｆ１、ｆ２の電気信号（パイロット信号）を生成してパイロット光変調器２０に供給する。ここで、周波数ｆ１、ｆ２は、電気的フィルタによって識別抽出可能な程度に異なっている必要がある。具体的には、周波数ｆ１、ｆ２は、それぞれ１００ＫＨｚ、１１０ＫＨｚといった値に設定される。
【００５１】
パイロット光変調器２０は、信号合波器１３から出力されたＷＤＭ信号光の中から、特定波長の信号光のみ、または特定波長帯域の信号光のみを強度変調する機能を持つ。具体的には、パイロット光変調器２０は、信号合波器１３から出力されたＷＤＭ信号光のうち、実装信号認識部１４により指定された２つの信号光をパイロット信号発生器３０ａ、３０ｂから供給されたパイロット信号の周波数ｆ１、ｆ２でそれぞれ強度変調する。この強度変調の変調度は、予め決められた値である。このようなパイロット光変調器２０は、例えばバルクグレーティングとＭＥＭＳ(micro electromechanical systems)技術を利用したダイナミックゲインイコライザから構成することができる。具体的な強度変調としては、伝送路ファイバ３として、例えばシングルモードファイバ(Single mode fiber: SMF)を使用して、パイロット光変調器２０にて特定波長の損失を周期的に変化させる、といった形態が考えられる。
【００５２】
次に、ＷＤＭ信号光モニタ部２の具体的な構成を説明する。ＷＤＭ信号光モニタ部２は、図３に示すように、信号分岐器４０、受光器４１ａ、４１ｂおよびパイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂからなる検出手段と、計算回路４３とを備える。
【００５３】
信号分岐器４０は、伝送路ファイバ３を介して入力されたＷＤＭ信号光を２つに分岐するものであって、例えば１：１分岐のファイバ融着型カプラにより構成される。この信号分岐器４０からの分岐光の一方は、受光器４１ａに供給され、他方は受光器４１ｂに供給されている。
【００５４】
受光器４１ａ、４１ｂは、例えばピンフォトダイオードより構成されるものであって、入力された分岐光を電気信号に変換する。受光器４１ａの出力は、パイロット信号検出回路４２ａに供給され、受光器４１ｂの出力は、パイロット信号検出回路４２ｂに供給されている。
【００５５】
パイロット信号検出回路４２ａは、受光器４１ａの出力信号から周波数ｆ１の成分を抽出し、その強度のピークを検出する。このパイロット信号検出回路４２ａで検出される周波数ｆ１のパイロット信号のピーク強度は、パイロット光変調器２０にて周波数ｆ１で強度変調された信号光の強度に対応する。パイロット信号検出回路４２ｂは、受光器４１ｂの出力信号から周波数ｆ２の成分を抽出し、その強度のピークを検出する。このパイロット信号検出回路４２ｂで検出される周波数ｆ２のパイロット信号のピーク強度は、パイロット光変調器２０にて周波数ｆ２で強度変調された信号光の強度に対応する。これらパイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂで検出されたピーク強度の値は計算回路４３に供給されている。
【００５６】
パイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂで検出されるピーク強度とそれに対応する信号光の相関関係が予め測定されており、計算回路４３は、その相関関係に基づいて、パイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂで検出された周波数ｆ１、ｆ２のパイロット信号のピーク強度から、実装信号光認識部１４により指定された２つの信号光のピークパワーを求めるとともに、該求めた２つの信号光のピークパワーから伝送路ファイバ３を介して供給されたＷＤＭ信号光のパワーの傾斜を求める。
【００５７】
次に、上述したＷＤＭ信号光のパワー傾斜モニタシステムの動作を説明する。
【００５８】
ＷＤＭ信号生成部１０において、信号光源１１1〜１１nから出力された波長の異なる光がそれぞれ光変調器１２1〜１２nにてデータ変調される。このデータ変調された信号光は、それぞれ信号合波器１３にて多重されてＷＤＭ信号光としてパイロット光変調器２０に供給される。
【００５９】
ＷＤＭ信号光の供給に際して、実装信号認識部１４によって、その供給されるＷＤＭ信号光のうちから変調すべき２つの波長の異なる信号光が指定される。また、パイロット光変調器２０には、パイロット信号発生器３０ａ、３０ｂから周波数ｆ１、ｆ２の電気信号が供給される。パイロット光変調器２０では、信号合波器１３から供給されたＷＤＭ信号光のうち、実装信号光認識部１４により指定された２つの信号光が、パイロット信号発生器３０ａ、３０ｂから供給されたパイロット信号の周波数ｆ１、ｆ２でそれぞれ強度変調される。こうして一部の信号光が周波数ｆ１、ｆ２で強度変調されたＷＤＭ信号光は、伝送路ファイバ３を介してＷＤＭ信号モニタ部２にて受信される。
【００６０】
ＷＤＭ信号モニタ部２では、受信したＷＤＭ信号光は、信号分岐器４０で２つに分岐される。一方の分岐光は、受光器４１ａにて光電変換されてパイロット信号検出回路４２ａに供給され、他方の分岐光は受光器４１ｂにて光電変換されてパイロット信号検出回路４２ｂに供給される。
【００６１】
パイロット信号検出回路４２ａでは、受光器４１ａから入力された電気信号から周波数ｆ１の成分が抽出されて、そのピーク強度が検出される。同様に、パイロット信号検出回路４２ｂでは、受光器４１ｂから入力された電気信号から周波数ｆ２の成分が抽出されて、そのピーク強度が検出される。これらパイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂにて検出された周波数ｆ１、ｆ２の成分のピーク強度は、計算回路４３に供給される。
【００６２】
計算回路４３では、パイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂから入力された周波数ｆ１、ｆ２の成分のピーク強度から、実装信号認識部１４が指定した２つの信号光のピークパワーが計算される。そして、これら２つの信号光のピークパワーから、伝送路ファイバ３を介して供給されたＷＤＭ信号光の全体におけるパワーの傾斜が求められる。
【００６３】
前述の課題でも説明したように、ＷＤＭ信号光のパワーの平坦度を劣化させる主要因は伝送路ファイバ３における損失の波長依存性および誘導ラマン散乱であり、これらによりＷＤＭ信号光のパワーに傾斜を生じる。このパワーの傾斜は、短波長側から長波長側に向かってパワーの値が除々に大きくなるような、ほぼ直線に近い傾きになるため、ＷＤＭ信号光の少なくとも最短波長付近と最長波長付近の２つの信号光のピークパワーを求めることで、ＷＤＭ信号光の全体におけるパワーの傾斜を求めることができる。パワーの傾斜は、ピーク強度の差（または比）から求めても良いし、直線近似等で求めても良い。
【００６４】
図４に、最短波長付近と最長波長付近の２つの信号光のピークパワーから求めた、ＷＤＭ信号光の全体におけるパワーの傾斜の一例を示す。横軸に信号光の波長がプロットされ、縦軸に信号光のピークパワーがログスケールでプロットされている。この図４に示す例は、信号光源１１1〜１１nの出力光の波長範囲（ＷＤＭ信号光の波長範囲と同じ）を１５３０．３ｎｍ〜１５６１．４ｎｍとし、実装信号認識部１４が、その波長範囲のうち、最も波長の短い波長１５３０．３ｎｍの信号光（信号光源１１1の出力光をデータ変調したもの）と最も波長の長い波長１５６１．４ｎｍの信号光（信号光源１１nの出力光をデータ変調したもの）を指定した場合のものである。ａ点は、パイロット信号検出回路４２ａで検出された周波数ｆ１の成分のピーク強度から求めた、波長１５３０．３ｎｍの信号光のピークパワーで、その値は４．５ｄＢｍである。ｂ点は、パイロット信号検出回路４２ｂで検出された周波数ｆ２の成分のピーク強度から求めた、波長１５６１．４ｎｍの信号光のピークパワーで、その値は６．４ｄＢｍである。これらａ点、ｂ点を直線で結んだものが、ＷＤＭ信号モニタ部２の計算回路４３にて求められるＷＤＭ信号光の全体におけるパワーの傾斜となる。この場合のパワーの傾斜の大きさは、１．９ｄＢｍ（＝６．４ｄＢｍ−４．５ｄＢｍ）となる。
【００６５】
図５に、図４に示したものに、伝送路ファイバ３を介してＷＤＭ信号光モニタ部２に供給される、実際のＷＤＭ信号光のスペクトルを重ねた例を示す。図５中、右上がりの太線は図４に示したパワーの傾斜であって、実際のＷＤＭ信号光のスペクトルの傾き（パワーの傾斜）とほぼ一致している。これは、ＷＤＭ信号光の傾斜が精度良くモニタされていることを示す。
【００６６】
上記の例では、ＷＤＭ信号光の波長範囲の両端の波長の信号光を指定しているので、それら指定した信号光のパワーの平均からＷＤＭ信号光の平均パワーを求めることができる。指定した信号光のパワーの平均は、
（６．４ｄＢｍ＋４．５ｄＢｍ）÷２＝５．４５ｄＢｍ
であり、これがＷＤＭ信号光の平均パワーとなる。
【００６７】
上述した本実施形態のＷＤＭ信号光のパワー傾斜モニタシステムでは、実装信号認識部１４で指定された２つの信号光を異なる周波数ｆ１、ｆ２でそれぞれ強度変調するようになっているが、最長波長付近および最短波長付近の複数の波長にわたる２つの波長範囲を異なる周波数で強度変調し、パイロット信号検出回路で検出するようにしてもよい。この場合、検出されるパイロット信号のピーク強度が大きくなり、モニタ精度を高めることができる。ただし、それぞれの波長範囲に含まれる信号光の数をあらかじめ調べ、その数を考慮してＷＤＭ信号光の傾斜を求める必要がある。例えば、最短波長付近の強度変調波長範囲に２波長の信号光が含まれ、最長波長付近の強度変調波長範囲に３波長の信号光が含まれている場合は、最短波長付近の信号光ピークパワーは、パイロット信号検出回路で検出されるパイロット信号ピーク強度の二分の一の値となり、最長波長付近の信号光ピークパワーは、パイロット信号検出回路で検出されるパイロット信号ピーク強度の三分の一の値となる。こうして求めたパイロット信号ピーク強度を用いることで、上述した計算と同様な方法によりＷＤＭ信号光のパワーの傾斜を求めることができる。なお、ここで、パイロット信号検出回路で検出されるパイロット信号ピーク強度の二分の一および三分の一の値とは、ログスケール（ｄＢｍ）表示の値ではなく、リニアスケール（例えばｍＷ）表示の二分の一および三分の一の値である。
【００６８】
以上説明した本実施形態のシステムにおいて、強度変調周波数ｆ１、ｆ２は、互いに電気的フィルタによって識別抽出可能な組み合わせであれば、１００ＫＨｚ、１１０ＫＨｚの組み合わせ以外の他の周波数の組み合わせであってもよい。
【００６９】
また、パイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂで検出されるパイロット信号のピーク強度とそれに相当する信号光のピークパワーの相関関係をあらかじめ測定するようになっているが、そのような測定をしなくても、ＷＤＭ信号光の傾斜を求めることができる。例えば信号分岐器４０の分岐比率が１：１である場合、パイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂで検出される２つのパイロット信号ピーク強度の比は、それぞれのパイロット信号に相当する信号光のピークパワーの比と等しくなる。よって、パイロット信号検出回路４２ａ、４２ｂで検出される２つのパイロット信号ピーク強度の比からＷＤＭ信号光の傾斜を求めることができる。
【００７０】
さらに、ＷＤＭ信号光の波長帯域を１５３０．３ｎｍ〜１５６１．４ｎｍとしたが、信号合波器１３、パイロット光変調器２０が適用可能な波長範囲であれば、他の波長範囲（さらに広い波長範囲やさらに狭い波長範囲など）のＷＤＭ信号光を用いることもできる。
【００７１】
また、本実施形態のシステムでは、４０波長のＷＤＭ信号光を用いたが、信号合波器１３、パイロット光変調器２０が適用可能な波長数であれば、さらに多くの波長数、または、さらに少ない波長数のＷＤＭ信号光を用いることもできる。
【００７２】
さらに、１００ＧＨｚで等間隔に並んだＷＤＭ信号光を用いたが、信号合波器１３、パイロット光変調器２０が適用可能な並び方であれば、異なる間隔、または、不等間隔で並んだＷＤＭ信号光を用いることもできる。
【００７３】
さらに、実装信号認識部１４にて指定される信号光または強度変調波長範囲の数は２つに限定されるものではなく、３つ以上であっても良い。指定される信号光または強度変調波長範囲の数が多くなるほど、パワー傾斜の検出精度が上がる。なお、指定される信号光または強度変調波長範囲の数を３つ以上にする場合は、図２に示したパイロット光変調器２０およびパイロット信号発生器３０ａ、３０ｂと図３に示したＷＤＭ信号モニタ部２の構成もその数に応じた構成にする必要がある。例えば、指定される信号光または強度変調波長範囲の数が３つである場合は、ＷＤＭ信号モニタ部２は、信号分岐器４０にて分岐される信号の数を３つにし、その分岐光のそれぞれに受光器、パイロット信号検出回路を設けることになる。また、パイロット光変調器２０については、３つのパイロット信号発生器を使用した強度変調を行うような構成とする。
【００７４】
また、本実施形態のシステムでは、一例として伝送路ファイバにＳＭＦを用いた例を挙げたが、伝送路ファイバ３としては、これ以外にノンゼロ分散シフトファイバ(Non Zero Dispersion Sifted Fiber : NZDSF)、１．５５μｍ帯用の分散シフトファイバ(Dispersion Sifted Fiber : DSF)等が考えられる。
【００７５】
さらに、信号光分岐器として分岐比率１：１ファイバ融着型カプラを用いたが、これに代えて、信号波長帯の光を透過し、所望の分岐比に分岐する機能をもつ他の光デバイスを用いてもよい。例えば、信号光分岐器として、誘電体多層膜(dielectric)タイプカプラの適用が有効である。
【００７６】
また、パイロット光変調器２０としてのダイナミックゲインイコライザの一例としては、特表２００３−５０６９８８号公報に記載された格子変調装置が挙げられる。この格子変調装置は、基板上に、互いに電気的に接続されたｎ個のリボンが一定の間隔（空隙）で配置されたものであって、リボンからの反射光と空隙の部分における基板からの反射光とが同相となるように構成されている。リボンは、電圧が印加されると基板方向へ引っ張られ、これにより回折が生じて反射光強度が変化する。各リボンは、それぞれ異なる波長の光を制御するように、基板からの距離が制御対象である波長に応じて設定されている。これにより、λ１〜λｎの波長範囲で、任意の波長の光の強度変調が可能なっている。
【００７７】
さらに、上述した説明では、ＷＤＭ信号光のパワー傾斜を求めるにあたって、実装される信号波長の範囲の最短波長付近と最長波長付近の信号波長をそれぞれ指定するようになっているが、ＷＤＭ信号光のパワー傾斜を求めることができるのであれば、指定する波長は最短波長付近や最長波長付近でなくてもよい。例えば、実装される信号波長の範囲のちょうど中間にある波長を中心に、その波長から短波長側、長波長側へそれぞれ同じ量だけシフトさせた位置にある波長を指定するように構成してもよい。
【００７８】
（他の実施形態）
次に、上述したＷＤＭ信号光のパワー傾斜モニタシステムを適用した、ＷＤＭ信号光のパワー平坦化について説明する。
【００７９】
図６は、本発明の他の実施形態であるＷＤＭ信号光のパワー平坦化システムの概略構成を示すブロック図である。このシステムは、ＷＤＭ信号送信部１と、このＷＤＭ信号送信部１から伝送路ファイバ３ａを介して受信したＷＤＭ信号光を増幅して次段の伝送路ファイバ３ｂ上に送出する光中継部５０とからなる。
【００８０】
ＷＤＭ信号送信部１は、図１および図２に示したものと同じ構成であって、ここでは、ＷＤＭ信号光の波長範囲のうちの、最短波長の信号光と最長波長の信号光をそれぞれ異なる周波数ｆ１、ｆ２で強度変調したＷＤＭ信号光を伝送路ファイバ３ａ上に送出する。伝送路ファイバ３ａ、３ｂには、シングルモードファイバ(Single mode fiber : SMF)の他、ノンゼロ分散シフトファイバ(Non Zero Dispersion Sifted Fiber : NZDSF)や１．５５μｍ分散シフトファイバ(Dispersion Sifted Fiber : DSF)等を用いることができる。
【００８１】
光中継部５０は、光アンプ４ａ、４ｂ、ＷＤＭ信号平坦化部５、制御回路６、信号分岐器７およびＷＤＭ信号モニタ部２から構成されている。光アンプ４ａは、伝送路ファイバ３ａを介して入力されたＷＤＭ信号光を増幅する。光アンプ４ｂは、ＷＤＭ信号平坦化部５を透過したＷＤＭ信号光を増幅するもので、その増幅の割合が制御回路６によって制御される。これら光アンプ４ａ、４ｂは、例えばエルビウムドープトファイバアンプ(Erbium doped fiber amplifier : EDFA)よりなる。
【００８２】
ＷＤＭ信号平坦化部５は、伝送路ファイバ３ａを介して入力されたＷＤＭ信号光の波長帯域内で直線的な傾斜のフィルタ特性を持つ光フィルタであって、そのフィルタ特性の傾斜は制御回路６によって制御される。このようなＷＤＭ信号平坦化部５は、例えばＦＳＲ（Free Spectral Range）が５０ｎｍのマッハツェンダ(Mach-Zehnder)干渉計タイプ光フィルタより構成することができる。
【００８３】
信号分岐器７は、光アンプ４ｂで増幅されたＷＤＭ信号光を２つに分岐するものであって、一方の分岐光は伝送路ファイバ３ｂ上に送出され、他方の分岐光はＷＤＭ信号モニタ部２に供給されている。本他の実施形態では、信号光分岐器７として、分岐比率５：９５のファイバ融着型カプラを用いており、ＷＤＭ信号光の９５％を伝送路ファイバ３ｂに、残りの５％をＷＤＭ信号光モニタ部２に入力するようになっている。ＷＤＭ信号モニタ部２は、図１および図３に示したものと同じ構成であって、入力されたＷＤＭ信号光のパワーの傾斜および平均パワーを算出し、その算出結果を制御回路６に供給する。
【００８４】
制御回路６は、ＷＤＭ信号モニタ部２から供給されるＷＤＭ信号光のパワーの傾斜から、光アンプ３ａで増幅されたＷＤＭ信号光のパワーを平坦にするために必要な補正量を算出し、該算出した補正量に基づいてＷＤＭ信号平坦化部５のフィルタ特性の傾斜を制御する。また、制御回路６は、ＷＤＭ信号モニタ部２から供給されるＷＤＭ信号光の平均パワーから、ＷＤＭ信号平坦化部５を透過したＷＤＭ信号光の平均パワーを予め設定された平均パワーとするために必要な補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて光アンプ２ｂにおける増幅を制御する。なお、平均パワーの補正量の算出には、信号光分岐器７における分岐比率、すなわち、分岐前のＷＤＭ信号光の強度と分岐後のＷＤＭ信号光の強度の関係を考慮する必要がある。
【００８５】
次に、本他の実施形態のＷＤＭ信号光のパワー平坦化システムの動作について説明する。
【００８６】
ＷＤＭ信号送信部１では、ＷＤＭ信号光が生成されるとともに、その生成されたＷＤＭ信号光の波長範囲のうち、最短波長の信号光と最長波長の信号光（または最短波長付近の複数の波長に跨る第１の波長範囲と最長波長付近の複数の波長に跨る第２の波長範囲）が異なるパイロット信号の周波数で強度変調され、該強度変調が施されたＷＤＭ信号光が伝送路ファイバ３ａ上に送出される。
【００８７】
伝送路ファイバ３ａ上に送出されたＷＤＭ信号光は、光中継部５０に供給される。光中継部５０では、伝送路ファイバ３ａを介して入力されたＷＤＭ信号光は、光アンプ４ａで増幅された後、ＷＤＭ信号平坦化部５を透過し、光アンプ４ｂにて再び増幅された後、信号分岐器７に到達する。信号分岐器７では、入力されたＷＤＭ信号光が２つに分岐され、一方の分岐光は次段の伝送路ファイバ３ｂ上に送出され、他方の分岐光はＷＤＭ信号モニタ部２に供給される。
【００８８】
ＷＤＭ信号モニタ部２では、入力されたＷＤＭ信号光が光電変換され、該光電変換された電気信号から、ＷＤＭ信号送信部１での強度変調で用いられた周波数のそれぞれの成分が抽出されてその強度のピークが検出される。そして、その検出された各周波数成分のピーク強度から、伝送路ファイバ３ａを介して入力されたＷＤＭ信号光のパワーの傾斜および平均パワーが算出される。このＷＤＭ信号光のパワーの傾斜および平均パワーの算出は、前述したパワー傾斜モニタシステムにおける算出と同じ方法で行われる。こうして算出された結果は、制御回路６に供給される。
【００８９】
制御回路６では、ＷＤＭ信号モニタ部２から供給されるＷＤＭ信号光のパワーの傾斜から、光アンプ３ａで増幅されたＷＤＭ信号光のパワーを平坦にするために必要な補正量が算出され、該算出した補正量に基づいてＷＤＭ信号平坦化部５のフィルタ特性の傾斜の制御が行われる。同時に、ＷＤＭ信号モニタ部２から供給されるＷＤＭ信号光の平均パワーから、ＷＤＭ信号平坦化部５を透過したＷＤＭ信号光の平均パワーを予め設定されたパワーとするために必要な補正量が算出され、該算出した補正量に基づいて光アンプ２ｂにおける増幅の制御が行われる。
【００９０】
上述のようにして、伝送路ファイバ３ａでの、損失の波長依存性および誘導ラマン散乱に起因する、ＷＤＭ信号光のパワーの傾斜が補正され、光中継部５０から伝送路ファイバ３ｂへは、全波長範囲にわたってパワーの平坦な、所望の平均パワー有するＷＤＭ信号光が送出される。
【００９１】
図７は、伝送路ファイバ３ａを介して光中継部５０に入力されるＷＤＭ信号光のスペクトルの一例、図８は、光中継部５０から伝送路ファイバ３ｂに出力されるＷＤＭ信号光のスペクトルの一例である。伝送路ファイバ３ａを介して入力されたＷＤＭ信号光には、図７に示すように、光アンプ３ａでの、損失の波長依存性および誘導ラマン散乱により、約１．９８ｄＢのパワーの傾斜を生じているが、光中継部５０で中継されるＷＤＭ信号光は、図８に示すように、全波長範囲においてパワーが平坦化され、かつ、その平均パワーも所望のパワーである５．４５ｄＢｍに制御されている。
【００９２】
上述した本他の実施形態のシステムでは、ＷＤＭ信号光平坦化部５に、マッハツェンダ干渉計タイプ光フィルタを用いているが、信号波長帯域内で直線的な傾斜のフィルタ形状を持ち、かつその傾斜の大きさを可変できるのであれば、どのような光デバイスを用いてもよい。例えば、グレーティング(Grating)タイプ光フィルタ、ファブリペロー(Fabry-Perot)タイプ光フィルタ、誘電体多層膜(dielectric)タイプ光フィルタ、ＭＥＭＳタイプ光フィルタ等の適用が可能である。
【００９３】
また、信号光分岐器７として、分岐比率5：95ファイバ融着型カプラを用い、95％を伝送路ファイバ３ｂに、5％をＷＤＭ信号光モニタ部に入力したが、信号波長帯の光を透過し、所望の分岐比に分岐する機能をもつ他のデバイスの適用も有効である。例えば、誘電体多層膜(dielectric)タイプカプラの適用が有効である。
【００９４】
図６に示したシステムは、１段の光中継の形態であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、多段の光中継の形態に適用することができる。多段の光中継の形態の場合は、それぞれの中継部が、図６に示した光中継部５０と同じ構成を有する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態であるＷＤＭ信号光のパワー傾斜モニタシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＷＤＭ信号送信部の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すＷＤＭ信号光モニタ部の具体的な構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示すＷＤＭ信号光のパワー傾斜モニタシステムにおいて求められる、ＷＤＭ信号光のパワーの傾斜の一例を示す模式図である。
【図５】図４に示すＷＤＭ信号光のパワーの傾斜に、実際のＷＤＭ信号光のスペクトルを重ねた例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態であるＷＤＭ信号光のパワー平坦化システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示すＷＤＭ信号光のパワー平坦化システムにおいて得られる、パワー平坦化前のＷＤＭ信号光のスペクトルの一例を示す図である。
【図８】図６に示すＷＤＭ信号光のパワー平坦化システムにおいて得られる、パワー平坦化後のＷＤＭ信号光のスペクトルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  ＷＤＭ信号送信部
２  ＷＤＭ信号モニタ部
３、３ａ、３ｂ  伝送路ファイバ
４ａ、４ｂ  光アンプ
５  ＷＤＭ信号平坦化部
６  制御回路
７  信号分岐器
１０  ＷＤＭ信号生成部
１１1〜１１n  信号光源
１２1〜１２n  光変調器
１３  信号合波器
１４  実装信号認識部
２０  パイロット光変調器
３０ａ、３０ｂ  パイロット信号発生器
４０  信号分岐器
４１ａ、４１ｂ  受光器
４２ａ、４２ｂ  パイロット信号検出回路
４３  計算回路
５０  光中継部
【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】
2005045721.tif 000007
【図６】
2005045721.tif 000008
【図７】
2005045721.tif 000009
【図８】
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