JP4659498B2 - 光伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号波長数が任意に変化する光伝送装置にかかり、特に、大容量化／長距離化される光伝送システムに設けられ、柔軟なアップグレードが可能な光伝送装置に関する。

マルチメディアネットワークの進展に伴い、通信トラフィックの需要は飛躍的に増大し、光増幅器を用いた光信号を多中継増幅する伝送システムが、マルチメデア社会における通信システムの経済化を図る上で大きな役割を果たしている。

近年、コスト／サイズが重視される都市内コアリング（Ｍｅｔｒｏ＿ｃｏｒｅ）網に活発にＷＤＭシステムが導入されてきており、リングネットワークの従来の光伝送装置として用いられたＳＯＮＥＴ＿ＡＤＭ装置は、プロテクション機能をもつ光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）を用いたＯＡＤＭシステムに置き換えられてきている。

図１０は、ＯＡＤＭシステムのネットワーク構成を示す図である。リング状のネットワークからなるＯＡＤＭシステム１０００は、伝送路１００１上の複数（ｍ）のノードｎ（ｎ１〜ｎｍ）には光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）１００２が配置されている。光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）１００２は、それぞれ任意の波長の光信号を伝送路１００１上から分岐（Ｄｒｏｐ）および挿入（Ａｄｄ）する。各ノードｎ（ｎ１〜ｎｍ）における、光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）１００２の前段および後段には、ＯＡＤＭ損失を補うために通常、光アンプが設けられる。前段にはＰｒｅ（プリ）アンプ部１００３が設けられ、後段にはＰｏｓｔ（ポスト）アンプ部１００４が設けられている。

このＯＡＤＭシステム１０００は、初期導入時には、導入コストをできるだけ抑え、その後に都市内通信トラフィックの需要増加に伴って、柔軟に機能拡張（アップグレード）できることが求められている。システムの運用初期では提供できる機能の一部が使用され、その後、長距離化や大容量化の要求にあわせて、機能を順次拡張できることが求められる。

アップグレードをスムーズに行うためには、少なくとも主信号系の光回路変更なくアップグレードできる光回路構造が要求される。初期導入コストの低減については、その後のアップグレード時に光部品を増設できる光回路の構造が必要である。たとえば、初期導入時には、アップグレードを想定して光増幅手段として希土類ドープ光ファイバ増幅器だけを使用し、アップグレード時に伝送路や分散補償ファイバをラマン増幅する方法がある。

アップグレードは、具体的には、ａ．リングサイズの増大（ノード数の増大、伝送路長の長距離化）と、ｂ．大容量化（ビットレートのアップグレード、信号帯域拡大）の要求に基づいて行われる。このように、大容量化や長距離化へのアップグレード時には、ビットレートの高速化、リングサイズ増大といった要素によって、各ノードｎ（ｎ１〜ｎｍ）のＯＳＮＲ（光信号対雑音比、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）で表される雑音特性を改善させる必要が生じる。

たとえば、ＯＡＤＭシステム１０００のノードｎ１〜ｎｍに配置される光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）１００２を含む伝送システムにおいても、上記のアップグレードの要求に対応するために、各ノードｎ（ｎ１〜ｎｍ）においてＯＳＮＲを向上させる技術が用いられている（たとえば、下記特許文献１参照。）。伝送距離の長距離化のためには、ＯＳＮＲを大きくすることができる光増幅装置を提供することが有用である。ＯＳＮＲは雑音光を発生させる媒体の入力光パワーレベルと雑音指数ＮＦによって定義される（ＯＳＮＲ＝入力光パワーレベル−雑音指数ＮＦ−１０ｌｏｇ（ｈ・ν・Δｆ））。すなわち、ＯＳＮＲ向上のためには雑音光を発生させる媒体に対して入力光パワーレベルの増加もしくは雑音媒体自身の雑音指数ＮＦ低減が必要になる。

図１１は、ＯＡＤＭシステムにおける従来の光伝送装置の構成を示す図である。この図には、一つのノードｎ（ｎ１〜ｎｍ）の構成を記載してある。ノード１１００は、上流（左）側から順に伝送路１００１、Ｐｒｅ（プリ）アンプ部１００３、ＯＡＤＭ１００２、Ｐｏｓｔ（ポスト）アンプ部１００４が配置されている。ＯＡＤＭ１００２は、伝送路１００１上で波長多重された光信号を任意に挿入（Ａｄｄ）あるいは分岐（Ｄｒｏｐ）させる。Ｐｒｅアンプ部１００３と、Ｐｏｓｔアンプ部１００４は、ＯＡＤＭ１００２による光信号の挿入損失を補うために、ＯＡＤＭ１００２の入力側と出力側にそれぞれ備えられる。

Ｐｒｅアンプ部１００３に設けられる分散補償ファイバ１１１１は、波長多重された光信号の波長ごとに伝送される速度が異なることにより生じる伝送特性劣化を補償する。ＯＡＤＭシステム１０００（図１０参照）では一般的に、分散マネージメントの観点から、ノード１１００ごとに分散補償ファイバ１１１１を備えている。

Ｐｒｅアンプ部１００３は、たとえば、伝送路１００１の伝送路長が長い場合（たとえば８０ｋｍ）には、補償する分散量が大きくなる。それに伴って分散補償ファイバ１１１１の挿入損失も（たとえば１０ｄＢ）大きくなる。そこで、この分散補償ファイバ１１１１を配置した際の挿入損失によるＯＳＮＲ劣化を回避するために、Ｐｒｅアンプ部１００３は、２つの光アンプ１１１２ａ，１１１２ｂを配置し、これら光アンプ１１１２ａ，１１１２ｂの間に分散補償ファイバ１１１１を備えてなる。光アンプ１１１２ａ，１１１２ｂは、ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が用いられ、それぞれは分岐挿入部１１１３ａ，１１１３ｂを介して受光部１１１３ｃ，１１１３ｄにより受光パワーが検出され、制御部１１１３ｅは検出された受光パワーに基づいて光アンプ１１１２ａ，１１１２ｂの利得もしくは出力を制御するようになっている。

Ｐｏｓｔアンプ部１００４は、ＯＡＤＭ１００２において光出力レベルが一定に制御されているため、利得が固定された単純な光アンプ、すなわち光可変減衰器（ＶＡＴＴ）の機能が省かれた簡単な光アンプ１１２１が用いられている。この光アンプ１１２１も光アンプ１１１２ａ，１１１２ｂ同様にＥＤＦＡにより構成され、分岐挿入部１１１３ａ，１１１３ｂと、受光部１１１３ｃ，１１１３ｄおよび制御部１１１３ｅを有しており、検出された受光パワーに基づいて利得もしくは出力が制御されるようになっている。

上述した大容量化や、長距離化のアップグレードにおいては、伝送路１００１と分散補償ファイバ１１１１に対するラマン増幅を行うことが効果的であることが知られている。そこで、ＯＡＤＭシステム１０００の初期導入の段階から、ラマン増幅用の励起光合波器１１１４ａ，１１１４ｂを主信号の伝送経路上にあらかじめ備えておき、アップグレードの際には、ラマン増幅用の励起光源１１１５ａ，１１１５ｂを増設し、ラマン増幅を生じさせる。励起光合波器１１１４ａ，１１１４ｂは、たとえばＷＤＭカプラが用いられる。

また、Ｐｒｅアンプ部１００３の入力側は、光可変減衰器（ＶＡＴＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｔｔｅｎｅｔｏｒ）１１１６が設けられる。光可変減衰器１１１６は、伝送路１００１の伝送路長が短い場合に、Ｐｒｅアンプ部１００３の入力ダイナミックレンジから外れた光パワー分を自動で補償するために設けられる。伝送路１００１の伝送路長はシステムの顧客側の要求にあわせて短いものもあれば長いものもあるため、これらを広く補償できることが要望されている。

特許第３５８９９７４号公報

しかしながら、上述したＯＡＤＭシステム１０００では、機能拡張（アップグレード）を行う際に、ＯＳＮＲの大きな改善の要求を満足させることができなかった。

ＯＳＮＲの向上を満足できない理由としては、ノード１１００の数の増加に伴って光アンプの雑音光が累積され、ＯＳＮＲの劣化を招くためである。また、伝送路１００１の伝送路長の長距離化によって伝送路損失が増加し、ＯＳＮＲが劣化した。また、ビットレートのアップグレードによる大容量化を行うと、このビットレートの増加により光信号スペクトルが広がり、雑音成分が増えてＯＳＮＲが劣化した。また、信号帯域を拡大することによる大容量化を行うと、伝送路１００１のラマン効果や利得偏差補償量の増加によりＯＳＮＲが劣化した。

図１１に示す従来のノード１１００の構成では、分散補償器（分散補償ファイバ）１１１１はＰｒｅアンプ部１００３に配置されている。この配置構成によると、初期導入時には、分散補償ファイバ１１１１の挿入損失により、Ｐｒｅアンプ部１００３のＯＳＮＲ劣化を回避するために、Ｐｒｅアンプ部１００３が２段の光アンプ１１１２ａ，１１１２ｂが必要となる等、光回路構成が複雑化した。

また、アップグレード時には、Ｐｒｅアンプ部１００３のみに偏ったＯＳＮＲ増加となるため、ＯＳＮＲの向上に対して効果的ではなかった。具体的には、上記構成における伝送路１００１と分散補償ファイバ１１１１のラマン増幅では、Ｐｒｅアンプ部１００３の入力レベルを増加させるだけであるため、Ｐｒｅアンプ部１００３のＯＳＮＲだけしか向上できない。ＯＳＮＲを効果的に改善させるためには、Ｐｒｅアンプ部１００３と、Ｐｏｓｔアンプ部１００４の両方に対してＯＳＮＲを改善させることが必要となる。したがって、上記構成ではＯＳＮＲ改善は効果的ではない。

光アンプ数に関しては、より少ない光アンプ数で所要のシステムゲイン幅（顧客の伝送路長は長いもの短いものもあり、したがって光アンプでサポートするべきシステムゲインには幅がある）に対応することが要求されている。波長多重用の光アンプは高価であり、図１１に示すように複数の光アンプ（１１１２ａ，１１１２ｂ，１１２１）を設ける構成はコスト増加を招くことになる。また、伝送路１００１の伝送路長が短い場合、光アンプのメニュー数を少なくするために、Ｐｒｅアンプ部１００３の入力側に光可変減衰器１１１６を適用することになる（Ｐｒｅアンプの入力ダイナミックレンジを超過した光パワーレベルを自動補償する）。このメニュー数とは、入力パワー等に応じた特性を有する光アンプを複数の特性の光アンプの中から選択し、配置することを指す。この場合、光可変減衰器１１１６を配置した挿入損失により、Ｐｒｅアンプ部１００３のＯＳＮＲが劣化する問題を生じた。

可変分散補償器としては、分散補償ファイバ１１１１を用いた使用例があるが、ＯＳＮＲを効果的に増加させる光回路構造が提供されていない。従来技術の構成では、Ｐｒｅアンプ部１００３側の構成だけで、伝送路１００１と分散補償ファイバ１１１１の両方の損失変動を吸収する構成であった。また、アップグレードの際には、伝送路１００１に対する分布ラマン増幅と、分散補償ファイバ１１１１に対する集中ラマン増幅を行って、Ｐｒｅアンプ部１００３のみのＯＳＮＲを増加させる構成であった。

また、Ｐｒｅアンプ部１００３に設けられた分散補償ファイバ１１１１に対するラマン増幅を行う構成では、分散補償ファイバ１１１１へ入力する光パワーレベルが大きい状態でラマン増幅を行うことになるため、光信号の波形（アイパターン）が崩れる等、非線形による伝送特性の劣化が生じるという問題も新たに生じる。さらに、光可変減衰器１１１６を設けた挿入損失（一般的に数ｄＢ）によって、Ｐｒｅアンプ部１００３のＯＳＮＲが劣化するという問題も生じる。

そして、ノード１１００内では、Ｐｒｅアンプ部１００３側で損失の改善およびＯＳＮＲの向上を行うため、Ｐｒｅアンプ部１００３側の負担が大きく、Ｐｒｅアンプ部１００３の光回路構成が複雑化していた。また、当然のことながらＯＳＮＲは、Ｐｏｓｔアンプ部１００４とＰｒｅアンプ部１００３の両方で決定されるため、Ｐｒｅアンプ部１００３のみのＯＳＮＲを増加させる方法では、ＯＳＮＲを大きく向上させることが難しかった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、初期導入コストを低減でき、伝送路の大容量化や長距離化に対し柔軟に機能拡張でき、機能拡張時においてＯＳＮＲを効果的に向上させつつ、機能拡張を低コストに行える光伝送装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる光伝送装置は、伝送路上に光信号を挿入および分岐するＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）と、当該ＯＡＤＭの前段に配置されたＰｒｅアンプ部と、前記ＯＡＤＭの後段に配置されたＰｏｓｔアンプ部と、を備えた光伝送装置において、前記Ｐｏｓｔアンプ部は、前記ＯＡＤＭの後段に配置された分散補償ファイバおよび励起光合波器と、前記励起光合波器に対して接続され、前記分散補償ファイバをラマン増幅するための励起光源とを備え、前記Ｐｒｅアンプ部は、励起光合波器と、前記励起光合波器に対して装置に接続され、前記伝送路をラマン増幅するための励起光源とを備え、前記Ｐｒｅアンプ部は、複数の光アンプによって構成され、複数の前記光アンプの間に、所要分散補償量の変動分を補償する可変分散補償器を備え、さらに、前記Ｐｒｅアンプ部と、前記Ｐｏｓｔアンプ部は、それぞれ光信号を光増幅する光アンプと、前記光信号の波長帯域全域における全入力光強度を検出する検出手段と、前記光信号の波長帯域のうち短波長帯域の入力レベルを検出する短波長帯域検出手段と、前記光信号の波長帯域のうち長波長帯域の入力レベルを検出する長波長帯域検出手段と、前記検出手段と、前記短波長帯域検出手段と、前記長波長帯域検出手段とがそれぞれ検出した入力光強度に基づいて入力レベルを算出し、前記光アンプに対する入力光の光パワーレベルと波長特性が所定の値となるように前記励起光源の励起光パワーを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、分散補償ファイバはＰｏｓｔアンプ部に配置されており、Ｐｒｅアンプ部とＰｏｓｔアンプ部のＯＳＮＲを均等化してＰｒｅアンプ部の光回路の構造を簡略化できる。また、Ｐｒｅアンプ部により伝送路をラマン増幅し、Ｐｏｓｔアンプ部で分散補償ファイバをラマン増幅することで、ＯＳＮＲを効果的に増加できる。これにより、入力レベルが小さいＯＡＤＭの出力側に配置されたＰｏｓｔアンプ部で分散補償ファイバに対するラマン増幅を行う構成であるため、非線形による伝送特性の劣化を緩和するため、分散補償ファイバのより大きいラマン利得を得ることが可能となり、ひいては伝送路の大容量化や長距離化等の機能拡張に柔軟に対応できる。また、Ｐｒｅアンプ部は、複数の光アンプによって構成され、複数の光アンプの間に、所要分散補償量の変動分を補償する可変分散補償器を備えている。可変分散補償器自体は、挿入損失が大きいため、Ｐｒｅアンプ部を２段の光アンプで構成し、その段間に可変分散補償器を配置することで可変分散補償器の挿入損失によるＯＳＮＲ劣化を回避できる。また、信号帯域のうち、短波長帯域および長波長帯域以外の残りの帯域における光パワーは、全入力光強度（トータルパワー）と、短波長帯域および長波長帯域での検出値とを演算処理して算出され、簡易的なチルトモニタを実現する。

本発明にかかる光伝送装置によれば、初期導入コストを低減でき、伝送路の大容量化や長距離化に対し柔軟に機能拡張できる。なおかつ、機能拡張時、非線形による伝送特性劣化を回避できるため分散補償ファイバのラマン増幅による利得を増加させることができ、したがってＯＳＮＲを効果的に向上（増加）させ、機能拡張を低コストに行えるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光伝送装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１−１は、本発明の実施の形態１による光伝送装置の構成（分散補償ファイバの後方励起の場合）を示す図である。図１−１には、ＯＡＤＭシステム（図１０参照）における一つのノードｎ（ｎ１〜ｎｍのいずれか一つ）の構成を記載してある。ノード１００は、上流（左）側から順に伝送路１０１、Ｐｒｅ（プリ）アンプ部１０３、ＯＡＤＭ１０２、Ｐｏｓｔ（ポスト）アンプ部１０４が配置されている。

ＯＡＤＭ１０２は、伝送路１０１上で波長多重された光信号を任意に挿入（Ａｄｄ）あるいは分岐（Ｄｒｏｐ）させる。ＯＡＤＭ１０２は、従来、波長合分波器（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇｓ）を用いた構成であったが、近年では波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）が用いられている。この波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を用いることにより、ＯＡＤＭ１０２の挿入損失を大きく低減できるようになっている（詳細は後述する）。

Ｐｒｅアンプ部１０３は、主信号の伝送経路上に配置された励起光合波器１１４ａと、光アンプ１１２を備える。光アンプは、ＥＤＦＡにより構成され、利得が可変自在である。励起光合波器１１４ａには、アップグレード時にラマン増幅用の励起光源１１５ａが接続される。

Ｐｏｓｔアンプ部１０４には、分散補償ファイバ１１１と、励起光合波器１２４ａと、光アンプ１２２を備える。分散補償ファイバ１１１は、波長多重された光信号の波長ごとに伝送される速度が異なることにより生じる伝送特性劣化を補償する。励起光合波器１２４ａには、アップグレード時にラマン増幅用の励起光源１２５ａが接続される。このように、本実施の形態では、図１１に示した構成と比べて、分散補償ファイバ１１１の配置位置が異なる。分散補償ファイバ１１１は、ＯＡＤＭ１０２の入力側のＰｒｅアンプ部１０３に備えずに、ＯＡＤＭ１０２の出力側のＰｏｓｔアンプ部１０４に備え、Ｐｏｓｔアンプ部１０４にて分散補償ファイバ１１１を後方励起によりラマン増幅する構成である。

分散補償ファイバ１１１を用いたラマン増幅時には、Ｐｏｓｔアンプ部１０４の入力レベル変動を吸収する必要がある。光アンプ１２２は、可変光減衰器を備えており、利得が可変できる光アンプである。これにより、光アンプ１２２に対する入力パワーが変化しても出力パワーを一定にでき、利得の波長平坦性を維持できるようになる。固定利得の光アンプ１２２と、図示しない可変光減衰器とを組み合わせて設ける構成であってもよい。

ＯＡＤＭ１０２における挿入損失の低減により、Ｐｏｓｔアンプ部１０４のＯＳＮＲを向上できるため、分散補償ファイバ１１１をＰｏｓｔアンプ部１０４に備えることが可能になる。これにより、ＯＡＤＭ１０２の前段に設けられるＰｒｅアンプ部１０３における光信号の増幅の負担を軽くでき、Ｐｒｅアンプ部１０３を一つの光アンプ１１２を用いて構成できるようになる。

そして、アップグレード時には、分散補償ファイバ１１１はＰｏｓｔアンプ部１０４側でラマン増幅させ、伝送路１０１はＰｒｅアンプ部１０３で増幅させるため、Ｐｒｅアンプ部１０３と、Ｐｏｓｔアンプ部１０４の両方のＯＳＮＲを増加させることができ、ＯＳＮＲを効果的に向上できるようになる。

また、分散補償ファイバ１１１は、ＯＡＤＭ１０２の出力側に備え、ＯＡＤＭ１０２自体の挿入損失に起因して、分散補償ファイバ１１１に対する光信号の入力レベルは小さい。したがって、従来生じていた非線形の課題も解消できる。

また、Ｐｏｓｔアンプ部１０４の光アンプ１２２が有する光可変減衰の機能を利用することにより、Ｐｒｅアンプ部１０３の入力に配置した光可変減衰器１１１６（図１１参照）を不要にできる。Ｐｏｓｔアンプ部１０４の光アンプ１２２によって光信号を可変減衰させる制御を行うことにより、伝送路１０１の入力レベルを下げることができ、Ｐｒｅアンプ部１０３の入力ダイナミックレンジ内に光パワーレベルを収めることができる。これは伝送路の入力レベルを下げることから非線形による伝送特性劣化も比較的に解消できる。また、Ｐｒｅアンプ部１０３の入力側に配置していた光可変減衰器１１１６を省くことにより、ＯＳＮＲの劣化を解消する（詳細は後述する）。

また、図１−２は、本発明の実施の形態１による光伝送装置の構成（分散補償ファイバの前方励起の場合）を示す図である。図１−１では、分散補償ファイバ１１１に対して励起光源１２５ａを後段に配置した後方励起の構成としたが、図１−２に示すように、前方励起の構成であっても同様に適用することができる。

次に、図２および図３を用いて光伝送装置のアップグレード前後の構成を説明する。図２は、初期導入時における光伝送装置の構成を示す図である。隣接する２つのノードｎ１，ｎ２を記載してある。初期導入時には、伝送路１０１の上流のノードｎ１（１００）のＰｏｓｔアンプ部１０４では、励起光合波器１２４ａに対して励起光源１２５ａ（図１−１および図１−２参照）を未接続の状態としておく。同様に、下流のノードｎ２（１００）においても、Ｐｒｅアンプ部１０３では、励起光合波器１１４ａに対して励起光源１１５ａ（図１−１および図１−２参照）の接続を未接続としておく。

ところで、Ｐｒｅアンプ部１０３の光アンプ１１２の前段には分岐挿入部１１３ａが設けられ、受光部１１３ｃにより検出された受光パワーが制御部１１３ｅに出力される。光アンプ１１２の後段にも分岐挿入部１１３ｂが設けられ、受光部１１３ｄにより検出された受光パワーが制御部１１３ｅに出力される。制御部１１３ｅは受光部１１３ｃ，１１３ｄにより検出された受光パワーに基づいて光アンプ１１２の利得もしくは出力を制御する。

同様に、Ｐｏｓｔアンプ部１０４の光アンプ１２２の前段には分岐挿入部１２３ａが設けられ、受光部１２３ｃにより検出された受光パワーが制御部１２３ｅに出力される。光アンプ１２２の後段にも分岐挿入部１２３ｂが設けられ、受光部１２３ｄにより検出された受光パワーが制御部１２３ｅに出力される。制御部１２３ｅは受光部１２３ｃ，１２３ｄにより検出された受光パワーに基づいて光アンプ１２２の利得もしくは出力を制御する。

また、下流のノードｎ２（１００）に設けられたＰｒｅアンプ部１０３の受光部１１３ｃにより検出された受光パワーは、上流のノードｎ１（１００）に設けられたＰｏｓｔアンプ部１０４の制御部１２３ｅにも出力される。これにより、伝送路１０１を介して伝送される光信号の減衰量に応じて上流のノードｎ１（１００）が出力する光信号の出力パワーを調整できるようになっている。

なお、Ｐｒｅアンプ部１０３の分岐挿入部１１３ａと受光部１１３ｃとの間、およびＰｏｓｔアンプ部１０４の分岐挿入部１２３ａと受光部１２３ｃとの間には、それぞれ分岐部（カプラ）１１６，１２６をあらかじめ接続しておく。この分岐部１１６，１２６には、それぞれ後述するアップグレード時に分岐された光信号が入力される受光器等が接続される。

図３は、アップグレード時における光伝送装置の構成を示す図である。図１−１および図１−２に示す初期導入時がたとえば１０Ｇｂｐｓの伝送速度で中距離用のＯＡＤＭシステムであったとする。アップグレード（機能拡張）は、たとえば１０Ｇｂｐｓで長距離化する場合や、伝送を４０Ｇｂｐｓに高速化するときに実施される。図３において図２と同一の構成部には同一の符号を付している。

アップグレード時、Ｐｒｅアンプ部１０３側では、図中点線で示した拡張部３０１が追加配置され、Ｐｏｓｔアンプ部１０４側では、図中点線で示した拡張部３０２が追加配置される。これら拡張部３０１，３０２は、ほぼ同一の構成である。

Ｐｏｓｔアンプ部１０４側の拡張部３０２について説明する。励起光合波器１２４ａには、励起光源１２５ａが接続される。この励起光源１２５ａは、分散補償ファイバ１１１に対してたとえば２つの励起波長（λ１，λ３）の励起光を後方励起として励起光合波器１２４ａに出力する。ここで、励起光源１２５ａは複数の励起波長の励起光を出力することにより、光信号の信号帯域の全帯域における利得の波長平坦性を得ることができるようになる。

また、分岐部１２６には、さらに分岐部（カプラ）３１２を介して励起光源１２５ａの励起波長（λ１，λ３）によってラマン増幅された光信号の波長をそれぞれ透過する２つの光フィルタ３１３ａ，３１３ｂと、受光器３１４ａ，３１４ｂが接続される。励起波長λ１は光信号の波長帯域のうち短波長帯域をラマン増幅し、λ３が光信号の波長帯域のうち長波長帯域をラマン増幅するための波長である。光フィルタ３１３ａ，３１３ｂの透過特性としては、自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｕｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の光を遮断し、モニタする光信号の帯域のみを透過する特性を有している。

光信号光パワーレベルの波長特性（ここではチルトと定義する）によってはＯＳＮＲを劣化させる。したがってチルトをモニタし、これを所定値に制御する機能が必要である。図４は、光信号の波長帯域ごとの検出を説明する図表である。光信号は、所定の帯域幅の信号帯域λａｌｌを有し、複数のチャネル（たとえば５０チャネル）がそれぞれ所定のパワーを有している。アップグレード時には、信号帯域λａｌｌのうち、短波長帯域λｓのパワーは受光器３１４ａにより検出し、長波長帯域λｌのパワーは、受光器３１４ｂにより検出する。また、信号帯域λａｌｌのうち、短波長帯域λｓおよび長波長帯域λｌ以外の残りの帯域λｍにおける光パワーは、受光部１２３ｃによって検出された全入力光強度（トータルパワー）と、前記の受光器３１４ａと３１４ｂでの検出値とを演算処理して算出される。本発明ではこの光回路構造を有して簡易的なチルトモニタを実現する。

受光器３１４ａ，３１４ｂ、および受光部１２３ｃにより検出された波長の光信号のパワーは、信号波長数／入力レベル算出部３１５に入力される。信号波長数／入力レベル算出部３１５は、ラマン増幅の後段の光アンプ１２２の入力光が所定のパワーレベル、並びに所定の波長特性になるように制御部３１６を介してラマン増幅用の励起光源１２５ａの励起光パワーを制御する。また、制御部１２３ｅを介して光アンプ１２２の利得を制御する。

信号波長数／入力レベル算出部３１５は、特に、ラマン増幅にかかる制御を行うために上記のチルトモニタを行う。この際、受光器３１４ａにより検出された短波長帯域λｓのレベルと、受光器３１４ｂにより検出された長波長帯域λｌのレベルについては、優先度を上げ、残りの帯域λｍのレベルとともに入力レベルの算出を行う。このように信号帯域λａｌｌを３つのブロックに分けて行うチルトモニタにより、後段の光アンプ１１２，１２２への入力を一定なパワーレベルにできるようになる。また、伝送路１０１で生じた誘導ラマン散乱（ＳＲＳ：Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ Ｒａｍａｎ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を補償し、所定の波長特性になるようにラマン増幅用の励起光源１１５ａ，１２５ａの励起光パワーを制御できるようになる。

ところで、Ｐｒｅアンプ部１０３側の拡張部３０１は、伝送路１０１に対して後方励起によりラマン増幅を行うための励起光源１１５ａの励起光の波長（λ２，λ４）がＰｏｓｔアンプ部１０４側の分散補償ファイバの励起波長（λ１，λ３）と異なる。ここで、Ｐｏｓｔアンプ部１０４において分散補償ファイバ１１１をラマン増幅するための波長（λ１，λ３）と、Ｐｒｅアンプ部１０３において伝送路１０１をラマン増幅するための波長（λ２，λ４）は、互いの波長が重ならずに交互の波長となるように設定されている。これにより、ＯＡＤＭ１０２に設けられたＰｒｅアンプ部１０３およびＰｏｓｔアンプ部１０４をあわせたノード全体における利得の波長平坦性を得ることができるようになる。このように、各ノードｎ（ｎ１，ｎ２）におけるラマン増幅の利得波長特性の形状が同一にならないように励起波長をシフトさせることにより、Ｐｒｅアンプ部１０３およびＰｏｓｔアンプ部１０４は、ラマン増幅により生じた利得波長偏差を互いに補償できる。そして、ラマン増幅の利得波長偏差を補償する利得等化器を不要にできる。

上記の構成では、ＡＳＥを検出するのではなく、光信号を直接、受光部１１３ｃ，１２３ｃによって検出する。また、アップグレード時には、チルトに最も影響する短波長帯域λｓと、長波長帯域λｌを受光器３１４ａ，３１４ｂにより検出する。これにより、高価な光部品の適用を最小限にできる。すなわち、アップグレードにより、ラマン増幅を行うことになった際に、必要最小限度の短波長帯域λｓと、長波長帯域λｌを検出するための受光器３１４ａ，３１４ｂ、および光フィルタ３１３ａ，３１３ｂを増設すればよい。

そして、上記の構成によれば、初期導入時にあらかじめグレードアップする際の拡張部３０１，３０２が接続されることを想定して光信号を分岐／合波させる励起光合波器１１４ａ，１２４ａや分岐部１１６，１２６を設けておく。これにより、グレードアップ時であっても主の光信号を切断することなく、運用状態のままでアップグレード（インサービスアップグレード）が可能となる。また、高価な光スペクトルアナライザを使用することなく、簡易で高精度なチルトモニタを構成できる。

図５は、本発明の光伝送装置の隣接ノード間雑音性能の相対値を示す図表である（特性線４０１）。数値計算により算出した特性を表している。横軸は光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）の挿入損失［ｄＢ］、縦軸はＯＳＮＲ［ｄＢ］である。対比のために、図１１に示した既存（従来）の光回路構成方法におけるＯＳＮＲの特性線４０２を併記してある。光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）損失が小さい領域では、従来の特性線４０２に比べて、本発明の特性線４０１の方がよりＯＳＮＲが向上（改善）することが分かる。たとえば挿入損失の比較的に大きいＡＷＧなどを用いる場合には本発明（特性線４０１）よりも従来技術（特性線４０２）の方がＯＳＮＲがよい。しかしながら、たとえば、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）などの低損失媒体を光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）に用いた場合には、本発明（特性線４０１）の方がよりＳＮＲを改善することができる。このようなＯＡＤＭ１００２では、仮にＰｒｅアンプ部１００３の光アンプを１段だけの配置とした場合であってもＯＳＮＲを改善することはできない。

たとえば、ＯＳＮＲを０．５ｄＢ改善できた場合、伝送路１０１の伝送路長が１０００ｋｍのＯＡＤＭシステム１００では、１１２ｋｍもの長距離化を可能とすることと基本的に等価であり、本発明のＯＳＮＲ改善効果がたとえば長距離化のアップグレードに対して重要であることが容易に考えられる。また、今後の技術成熟により、ＯＡＤＭ１０２などの装置の挿入損失の低減化が推定されるため、本発明の適用によりＯＳＮＲの効果的な改善を実現できる。

図６は、本発明の光伝送装置のＯＳＮＲ相対値を示す図表である。本発明の構成（図１−１）による特性測定点５０１と、既存の構成（図１１）による特性測定点５０２を記載してある。横軸はＯＡＤＭ１０２内部の各部の構成、縦軸はＯＳＮＲ［ｄＢ］である。横軸には、本発明の各構成部と、既存の技術による各構成部（従来技術の各構成部の符号１００１〜１１１２ｂにはカッコ（）を付す）を順に記載してある。伝送路１０１（１００１）に対するラマン増幅部（ＤＲＡ）部（励起光源１１５ａ（１１１５ａ）等）と、前段光アンプ１１２（１１１２ａ）においては本発明および既存の技術は同等の特性である。

しかし、既存の技術では、他の構成部におけるＯＳＮＲに比べて分散補償ファイバ１１１（１１１１）におけるラマン増幅（ＤＣＦＲＡ）におけるＯＳＮＲが極端に大きいため、ＯＳＮＲの向上に対して効果的ではない。また、既存の技術では、後段光アンプ（１１１２ｂ）が特別に設けられているため、余分な雑音成分を生じさせて、ＯＳＮＲを低下させる要因となっている。

特に、図中の範囲５０３に示すように、既存の技術では、Ｐｏｓｔアンプ部１０４に設けられた光アンプ（１１１２ｂ）は、分散補償ファイバ１１１１に対するラマン増幅により非線形の限度を超えて生じる伝送特性の劣化によりＯＳＮＲが低下している。これに比して本発明の構成では、Ｐｒｅアンプ部１０３側で伝送路１０１に対するラマン増幅を行い、Ｐｏｓｔアンプ部１０４側で分散補償ファイバ１１１に対するラマン増幅を行う構成であるため、Ｐｏｓｔアンプ部１０４に設けられた光アンプ１２２のＯＳＮＲを向上させることができる。このように、本発明では、入力パワーが小さい位置に分散補償ファイバ１１１を配置することから、既存の技術に比べて非線形の制限を解消することができ、分散補償ファイバ１１１を用いたラマン増幅（ＤＣＦＲＡ）の利得を増やすことができる。結果的にＰｏｓｔアンプ部１０４でのＯＳＮＲをより向上できる。また、本発明によれば、既存の技術では用いられているＰｒｅアンプ部（１００３）における後段の光アンプ（１１１２ｂ）を不要にできるため、その分だけ雑音成分を減らせることができるようになる。

たとえば、伝送路１０１の入力（Ｉｎ）〜ＯＡＤＭ１０２の出力（ｏｕｔ）までの区間における光パワーは、本発明の構成と、既存の技術による構成との差異はみられない。しかし、Ｐｏｓｔアンプに対する入力（Ｉｎ）の部分では、本発明によるＰｏｓｔアンプ部１０４（光アンプ１２２）への入力の光パワーに比べて、既存の技術によるＰｏｓｔアンプ部１００４（光アンプ１１２１）への入力の光パワーの低下が生じている。

以上のように、本発明の構成によれば、下記１．〜３．に示す利点を有している。
１．ＯＡＤＭ１０２などのノードを形成する装置の挿入損失の低減化という条件のもとでＯＳＮＲを向上できる。
２．部品のコスト低下を図ることができる。このコスト低下は、既存の技術の構成に比して簡単に構成できることが大きい。既存の技術の構成では、Ｐｒｅアンプ部１０３の後段の光アンプ１１１２ｂ（図１１参照）が必要であったが、本発明では不要にできる。また、既存の技術の構成では、前段の光アンプ１１１２ａの出力を増加させる必要があるが本発明の構成ではこれが不要である。
３．また、本発明による非線形位相シフト量は、既存の技術の構成に比して低減化（約２分の１以下）することができ、非線形による伝送特性の劣化を十分回避できる。

以上説明した本発明は、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を適用により、ＯＡＤＭ１０２の挿入損失を低減化させた構成であることを利用し、分散補償ファイバ１１１をＰｏｓｔアンプ部１０４の負荷として配置している。これにより、ＯＳＮＲは、従来の構成とほぼ同等とすることができつつ、Ｐｒｅアンプ部１０３の構成を簡略化（光アンプ数の削減）できる。アップグレード時には、Ｐｒｅアンプ部１０３側と、Ｐｏｓｔアンプ部１０４の両方でそれぞれラマン増幅を施すことができ、ＯＳＮＲを効果的に増加させることができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２による光伝送装置の構成を示す図である。図７に示す構成において実施の形態１（図３参照）と同一の構成部には同一の符号を付してある。

実施の形態２は、アップグレード時にＰｒｅアンプ部１０３に拡張部３０１を追加配置し、Ｐｏｓｔアンプ部１０４に拡張部３０２を追加配置する構成は図３と同様である。アップグレード時には、さらに、Ｐｒｅアンプ部１０３の光アンプを２段構成とする。初期導入時に配置されている光アンプ１１２の前段に光アンプ７０１を増設し、一対の光アンプ７０１，１１２の間に可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２を配置する。

可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２は、分散補償ファイバ１１１のメニューを減らすことに有効である。しかし、可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２単体では、補償できる分散量に限界があり、伝送路１０１が長距離の場合には可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２単体では所要の分散補償を行えない。このため、分散補償量が固定の分散補償ファイバ１１１を併用し、可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２は、異なる所要分散補償量の変動分のみを補償するために用いる。

そこで、実施の形態２では、分散補償ファイバ１１１については、実施の形態１（図３）同様にＰｏｓｔアンプ部１０４でもラマン増幅を行う。これにより、ＯＳＮＲを効果的に増加できるようになる。可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２自体は、挿入損失が大きい（約１０ｄＢ）ため、Ｐｒｅアンプ部１０３を２段の光アンプ７０１，１１２で構成し、その段間に可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２を配置することで可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２の挿入損失によるＯＳＮＲ劣化を回避できる。このように、実施の形態２によれば、可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２を備えた次世代のＯＡＤＭシステムにも本発明で言及した光回路構成を適用することができるものである。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３による光伝送装置の構成を示す図である。図８に示す構成において実施の形態１（図３参照）と同一の構成部には同一の符号を付してある。なお、図８では、実施の形態１において説明したアップグレード時の拡張部３０１，３０２の構成の記載は省略している。図には上り回線８０１と下り回線８０２を記載してある。

この実施の形態３では、伝送路１０１の伝送路長に影響を受けずにＰｒｅアンプ部１０３に対して入力される光の入力レベルを一定にする構成に関する。より具体的には、上り回線８０１の伝送路１０１を介してＰｒｅアンプ部１０３に入力されたパワーを検出し、下り回線８０２のＯＳＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用い、検出されたパワーの情報に対応した制御信号を伝送し、上り回線８０１のＰｏｓｔアンプ部１０４の光アンプ１２２の利得もしくは出力を制御して、上り回線８０１のＰｒｅアンプ部１０３に入力されるパワーを一定にする。

アンプユニット１（８１１）は、上り回線８０１に配置されたＰｏｓｔアンプ部１０４と、下り回線８０２に配置されたＰｒｅアンプ部１０３によって構成されている。上り回線８０１上のＰｏｓｔアンプ部１０４の出力端には、ＯＳＣ信号を分岐／挿入させるＯＳＣカプラ８２１が設けられている。また、下り回線８０２上のＰｒｅアンプ部１０３の入力端にも、ＯＳＣ信号を分岐／挿入させるＯＳＣカプラ８２２が設けられている。アンプユニット１（８１１）の設けられる光アンプ１２２は、利得を可変する機能を有する。

アンプユニット２（８１２）は、上り回線８０１に配置されたＰｒｅアンプ部１０３と、下り回線８０２に配置されたＰｏｓｔアンプ部１０４によって構成されている。上り回線８０１上のＰｒｅアンプ部１０３の入力端には、ＯＳＣ信号を分岐／挿入させるＯＳＣカプラ８２３が設けられている。また、下り回線８０２上のＰｏｓｔアンプ部１０４の出力端にも、ＯＳＣ信号を分岐／挿入させるＯＳＣカプラ８２４が設けられている。

図示のように、上り回線８０１のアンプユニット２（８１２）に設けられた受光部（ＰＤ）１１３ｃは、Ｐｒｅアンプ部１０３に対する光信号の入力のパワーを検出し、この検出されたパワーの情報はＯＳＣ信号とされ、下り回線８０２に設けられたＯＳＣカプラ８２４を介して伝送路１０１のＯＳＣを利用してアンプユニット１（８１１）側に送出される。

アンプユニット１（８１１）では、伝送路１０１上のＯＳＣを利用したＯＳＣ信号がＯＳＣカプラ８２２により分岐され、Ｐｏｓｔアンプ部１０４の制御部１２３ｅに入力される。制御部１２３ｅは、ＯＳＣ信号に含まれるパワーの情報に基づき、光アンプ１２２の利得を制御する。これにより、伝送路１０１の伝送路長が変化しても、この伝送路長にあわせてＰｏｓｔアンプ部１０４の利得を制御し、伝送路１０１の下流のＰｒｅアンプ部１０３の光アンプ１１２に入力される光信号の入力レベルを一定にすることができる。

特に、上流のノードｎ１（１００）と、下流のノードｎ２（１００）との間の伝送路１０１の伝送路長が短い場合には、上流のノードｎ１（１００）のＰｏｓｔアンプ部１０４の光アンプ１２２の利得を下げて（出力のパワーを低下させて）、伝送路１０１の下流のＰｒｅアンプ部１０３の光アンプ１１２に入力される光信号の入力レベルを一定にすることができる。また、Ｐｏｓｔアンプ部１０４の光アンプ１２２の利得を調整することにより、分散補償ファイバ１１１の損失および利得を吸収（調整）することもできる。

上記実施の形態３の構成によれば、伝送路１０１の下流のノードｎ１（１００）に設けられるＰｒｅアンプ部１０３の光アンプ１１２のメニュー数を低減化することができるとともに、ＯＳＮＲ劣化を回避することができるようになる。メニュー数とは、光アンプ１１２の特性（たとえば入力レンジ）ごとに異なる構成の光アンプ１１２を複数用意し、配置位置に適した特性を有する光アンプ１１２を選択することを意味する。メニュー数は、光アンプ１１２に限らず、入力レベルの検出範囲ごとに異なる特性の複数の受光部１１３ｃが必要なことになる。上記実施の形態３の構成によれば、伝送路１０１の伝送路長にかかわらずに、Ｐｒｅアンプ部１０３の光アンプ１１２に対する光信号の入力レベルを一定にすることができる。したがって、伝送路１０１の伝送路長に応じた特性の光アンプ１１２を選定し配置する、という手間を省くことができるようになる。

以上説明したように、実施の形態３によれば、上り下りのＯＳＣ回線を利用し、伝送路１０１の下流のノードｎ（ｎ２）のＰｒｅアンプ部１０３に入力される光信号のパワーをモニタし、伝送路１０１の上流のノードｎ（ｎ１）のＰｏｓｔアンプ部１０４の光アンプ１２２を制御し、Ｐｏｓｔアンプ部１０４の出力を自動調整することができる。

（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４による光伝送装置の構成を示す図である。この実施の形態４では、実施の形態２（図７参照）において説明した可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２の他の使用例について説明する。

図９に示す可変分散補償器（ＶＤＣ）９００は、一般的な構成として、光信号の入力側に配置された光サーキュレータ９０１と、可変分散補償部９０２とからなる。可変分散補償部９０２は、入力側から順に、伝送路１０１の出射端（フェルール）９１２と、コリメートレンズ９１３と、ラインフォーカスレンズ９１４と、波長分散素子９１５（図示の例では、ＶＩＰＡ（Ｖｉｒｔｕａｌｌｙ Ｉｍａｇｅｄ Ｐｈａｓｅｄ Ａｒｒａｙ）９１５）と、フォーカスレンズ９１６と、３次元局面ミラー９１７とを備えている。波長分散素子９１５は、図の上下方向にそれぞれ光信号を波長ごとに異なる出射角度で出射する。３次元局面ミラー９１７を図中横方向（Ｙ方向）に移動させることにより、波長ごとの波長分散量を可変することができる。

そして、可変分散補償器（ＶＤＣ）９００にあらかじめ備えられた光サーキュレータ９０１と、可変分散補償部９０２との間の光路上に、励起光合波器１１４ａ（図１−１参照）と、光増幅媒体９２０を備える。また、光増幅媒体９２０と可変分散補償部９０２の間の光路上には、光信号を通過し、励起光を高反射する励起光反射媒体９２１を備える。光増幅媒体９２０は、分散補償ファイバ１１１（図１−１参照）や、希土類ドープファイバ、石英系高非線形ファイバ、高屈折率硝子ファイバ等により構成することができる。励起光反射媒体９２１は、コリメートレンズ９１３の入射面に蒸着膜により形成することができる。

上記の実施の形態４の構成によれば、励起光反射媒体９２１により、励起光を光増幅媒体９２０に対して往復させることができ、利得の効率化を図ることができる。光増幅媒体９２０としてＥＤＦを用いた場合には、光増幅媒体９２０と可変分散補償部９０２との間に利得等化器（ＧＥＱ：Ｇａｉｎ Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）と、ＡＳＥカットフィルタを備える。これにより、利得波長偏差と逆方向に生じるＡＳＥによる雑音指数（ＮＦ： Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）の劣化を抑えることができる。なお、可変分散補償器（ＶＤＣ）９００は、挿入損失の変動はほぼなく、希土類ドープファイバを利用しても利得波長特性は変化しない。また、上記構成によれば、既存の可変分散補償器（ＶＤＣ）７０２では、光信号の入力側および出力側にそれぞれアイソレータを備えるが、このアイソレータの機能を光サーキュレータ９０１により代用することができる。このように、実施の形態４の可変分散補償器（ＶＤＣ）９００によれば、部品点数の削減と小型化および低コストを図ることができるようになる。

以上説明した本発明は、ＯＡＤＭを含むシステムに適用するに限らず、ハブ（ＨＵＢ）や光クロスコネクト（ＯＸＣ，Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）などの装置を含む光伝送システムにも適用が可能である。近年のメトロシステムではＯＡＤＭなどの装置の挿入損失の低減と、伝送路１０１の伝送路長の長距離化が推進されているが、本発明はこれらに対応し、従来方法に比べてより多くのＯＳＮＲ改善を得る。

（付記１）伝送路上に光信号を挿入および分岐するＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）を備えた光伝送装置において、
前記ＯＡＤＭの後段に配置された分散補償ファイバおよび励起光合波器と、
前記励起光合波器に対して装置の機能拡張時に接続され、前記分散補償ファイバをラマン増幅するための励起光源と、
を備えたことを特徴とする光伝送装置。

（付記２）伝送路上に光信号を挿入および分岐するＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）と、当該ＯＡＤＭの前段に配置されたＰｒｅアンプ部と、後段に配置されたＰｏｓｔアンプ部と、を備えた光伝送装置において、
前記Ｐｏｓｔアンプ部は、前記ＯＡＤＭの後段に配置された分散補償ファイバおよび励起光合波器と、
前記励起光合波器に対して装置の機能拡張時に接続され、前記分散補償ファイバをラマン増幅するための励起光源とを備え、
前記Ｐｒｅアンプ部は、励起光合波器と、
前記励起光合波器に対して装置の機能拡張時に接続され、前記伝送路をラマン増幅するための励起光源とを備えたことを特徴とする光伝送装置。

（付記３）前記ＯＡＤＭは、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を備え、前記光信号を挿入および分岐することを特徴とする付記２に記載の光伝送装置。

（付記４）前記Ｐｏｓｔアンプ部には、光信号の減衰量を可変自在な可変光減衰手段を備えたことを特徴とする付記２に記載の光伝送装置。

（付記５）前記Ｐｒｅアンプ部は、複数の光アンプによって構成され、
複数の前記光アンプの間に、所要分散補償量の変動分を補償する可変分散補償器を備えたことを特徴とする付記２〜４のいずれか一つに記載の光伝送装置。

（付記６）前記可変分散補償器は、
サーキュレータと、分散補償量を可変自在に補償する可変分散補償部との間の光路上に、励起光源からの励起光を合波させる励起光合波器と、光増幅媒体とを備え、
前記光増幅媒体と、前記可変分散補償部の間の光路上に、光信号を通過し励起光を高反射させる励起光反射媒体を備えたことを特徴とする付記５に記載の光伝送装置。

（付記７）前記光増幅媒体は、希土類ドープファイバ、分散補償ファイバ、石英系高非線形ファイバまたは高屈折率硝子ファイバであることを特徴とする付記６に記載の光伝送装置。

（付記８）前記Ｐｒｅアンプ部と、前記Ｐｏｓｔアンプ部は、それぞれ光信号を光増幅する光アンプと、前記光信号の波長帯域全域における全入力光強度を検出する検出手段を備え、
前記機能拡張時には、
前記光信号の波長帯域のうち最短波長帯域の入力レベルを検出する短波長帯域検出手段と、前記光信号の波長帯域のうち長波長帯域の入力レベルを検出する長波長帯域検出手段と、
前記検出手段と、前記短波長帯域検出手段と、前記長波長帯域検出手段とがそれぞれ検出した入力光強度に基づいて入力レベルを算出し、前記光アンプに対する入力光の強度と波長特性が所定の値となるように前記励起光源の励起光パワーを制御する制御手段と、
が接続されることを特徴とする付記２〜６のいずれか一つに記載の光伝送装置。

（付記９）前記制御手段は、前記検出手段により検出された入力レベルに比して、前記短波長帯域検出手段および前記長波長帯域検出手段により検出された入力レベルの優先度を上げて前記入力レベルの算出を行うことを特徴とする付記８に記載の光伝送装置。

（付記１０）前記短波長帯域検出手段と、前記長波長帯域検出手段は、それぞれ前記光信号の短波長帯域を透過する光フィルタと、当該光フィルタを透過した光信号を検出する受光器と、
前記光信号の長波長帯域を透過する光フィルタと、当該光フィルタを透過した光信号を検出する受光器と、
により構成されたことを特徴とする付記８または９に記載の光伝送装置。

（付記１１）前記短波長帯域および前記長波長帯域を透過するそれぞれの前記光フィルタは、ファイバグレーティングであることを特徴とする付記１０に記載の光伝送装置。

（付記１２）前記Ｐｒｅアンプ側に接続される励起光源と、前記Ｐｏｓｔアンプ側に接続される励起光源は、それぞれの励起光の波長が異なることを特徴とする付記２〜１１のいずれか一つに記載の光伝送装置。

（付記１３）前記Ｐｒｅアンプ部側に接続される励起光源と、前記Ｐｏｓｔアンプ部側に接続される励起光源は、それぞれ複数の励起光を出射し、かつ互いの波長が重ならずに交互の波長であることを特徴とする付記２〜１１のいずれか一つに記載の光伝送装置。

（付記１４）前記伝送路の下流に設けられるノードには、
前記Ｐｒｅアンプ部を前記伝送路の上り回線に備え、当該Ｐｒｅアンプ部に設けられた検出手段により検出された前記光信号の入力レベルを前記伝送路の下り回線のＯＳＣ信号に含ませて伝送するＯＳＣカプラを備え、
前記伝送路の上流に設けられるノードには、前記下り回線を介して伝送される前記ＯＳＣ信号を分岐するＯＳＣカプラと、
前記ＯＳＣ信号に含まれた入力レベルに基づいて、前記伝送路の下流のＰｒｅアンプ部に対する前記光信号の入力レベルが一定となるように、当該上流のノードのＰｏｓｔアンプ部による前記光信号の出力パワーを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする付記２〜１３のいずれか一つに記載の光伝送装置。

（付記１５）前記上流のノードのＰｏｓｔアンプ部は、光可変減衰機能を有し、前記制御手段の制御により前記光信号の出力パワーを可変することを特徴とする付記１４に記載の光伝送装置。

以上のように、本発明にかかる光伝送装置は、光ネットワークにおけるＯＳＮＲ向上に有用であり、特に、伝送路の大容量化や長距離化によって機能拡張できるＯＡＤＭ、ハブ、光クロスコネクト等の装置を含む光伝送システムに適している。

本発明の実施の形態１による光伝送装置の構成（分散補償ファイバの後方励起の場合）を示す図である。 本発明の実施の形態１による光伝送装置の構成（分散補償ファイバの前方励起の場合）を示す図である。 初期導入時における光伝送装置の構成を示す図である。 アップグレード時における光伝送装置の構成を示す図である。 光信号の波長帯域ごとの検出を説明する図表である。 本発明の光伝送装置の隣接ノード間雑音性能の相対値を示す図表である。 本発明の光伝送装置のＯＳＮＲ相対値を示す図表である。 本発明の実施の形態２による光伝送装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３による光伝送装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態４による光伝送装置の構成を示す図である。 ＯＡＤＭシステムのネットワーク構成を示す図である。 ＯＡＤＭシステムにおける従来の光伝送装置の構成を示す図である。

符号の説明

１００ ノード
１０１ 伝送路
１０２ ＯＡＤＭ
１０３ Ｐｒｅアンプ部
１０４ Ｐｏｓｔアンプ部
１１１ 分散補償ファイバ
１１２，１２２ 光アンプ
１１４ａ，１２４ａ 励起光合波器
１１５ａ，１２５ａ 励起光源

Claims (3)

1. 伝送路上に光信号を挿入および分岐するＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）と、当該ＯＡＤＭの前段に配置されたＰｒｅアンプ部と、前記ＯＡＤＭの後段に配置されたＰｏｓｔアンプ部と、を備えた光伝送装置において、
   前記Ｐｏｓｔアンプ部は、前記ＯＡＤＭの後段に配置された分散補償ファイバおよび励起光合波器と、
   前記励起光合波器に対して接続され、前記分散補償ファイバをラマン増幅するための励起光源とを備え、
   前記Ｐｒｅアンプ部は、励起光合波器と、
   前記励起光合波器に対して装置に接続され、前記伝送路をラマン増幅するための励起光源とを備え、
   前記Ｐｒｅアンプ部は、複数の光アンプによって構成され、
   複数の前記光アンプの間に、所要分散補償量の変動分を補償する可変分散補償器を備え、
   さらに、前記Ｐｒｅアンプ部と、前記Ｐｏｓｔアンプ部は、それぞれ光信号を光増幅する光アンプと、
   前記光信号の波長帯域全域における全入力光強度を検出する検出手段と、
   前記光信号の波長帯域のうち短波長帯域の入力レベルを検出する短波長帯域検出手段と、
   前記光信号の波長帯域のうち長波長帯域の入力レベルを検出する長波長帯域検出手段と、
   前記検出手段と、前記短波長帯域検出手段と、前記長波長帯域検出手段とがそれぞれ検出した入力光強度に基づいて入力レベルを算出し、前記光アンプに対する入力光の光パワーレベルと波長特性が所定の値となるように前記励起光源の励起光パワーを制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする光伝送装置。
2. 前記Ｐｒｅアンプ部側に接続される励起光源と、前記Ｐｏｓｔアンプ部側に接続される励起光源は、それぞれ複数の励起光を出射し、かつ互いの波長が重ならずに交互の波長であることを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記伝送路の下流に設けられるノードには、
   前記Ｐｒｅアンプ部を前記伝送路の上り回線に備え、当該Ｐｒｅアンプ部に設けられた検出手段により検出された前記光信号の入力レベルを前記伝送路の下り回線のＯＳＣ信号に含ませて伝送するＯＳＣカプラを備え、
   前記伝送路の上流に設けられるノードには、前記下り回線を介して伝送される前記ＯＳＣ信号を分岐するＯＳＣカプラと、
   前記ＯＳＣ信号に含まれた入力レベルに基づいて、前記伝送路の下流のＰｒｅアンプ部に対する前記光信号の入力レベルが所定の一定値となるように、当該上流のノードのＰｏｓｔアンプ部による前記光信号の出力パワーを制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。

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