JP3576440B2 - 光増幅器、ノード装置および光通信ネットワークシステム - Google Patents
光増幅器、ノード装置および光通信ネットワークシステム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば波長多重（ＷＤＭ）伝送技術を使用した光通信ネットワークシステムに使用され、複数の波長の異なる光信号を増幅する光増幅器、該光増幅器を使用したノード装置、および該ノード装置と光増幅器を光ファイバで複数接続して構成される光通信ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のインターネットに代表される爆発的な通信需要の増加と光通信システムの低コスト化の要求に伴って、一本の光ファイバに複数の相異なる波長の信号光を多重して伝送する波長多重（ＷＤＭ）伝送方式が検討され、同方式を用いたシステムおよびネットワークが検討されている。更に、このＷＤＭ技術を用いて、単に伝送容量を増加させるだけでなく、ルーティングやリストレーションなどのネットワーク機能を実現するネットワーク（フォトニックネットワーク）が検討されている。このフォトニックネットワークにおける光通信システムでは、ノード間距離の差によるスパンロスの差異があるだけでなく、光ファイバへの接触、経年変化などによりスパンロスが変動したり、光パス切り替え、設備の増設・撤去、ノードの障害などによりチャネル数が変化する。
【０００３】
このような状況下で使用される光増幅器には、このような変動・変化に対して一定の出力または利得を得るための制御が必要となる。このような光増幅器制御を行うためには、光増幅器内部で光信号の光パワーレベルを正確にモニタしなければならない。特に、光増幅器を多段に接続したシステムでは、上流側光増幅器で発生する自然放出増幅光（ＡＳＥ）が信号に重畳されて送信されるので、ＡＳＥの影響を受けずに光パワーレベルをモニタすることが課題となる。
【０００４】
図１３は、従来の１波長による光通信システムの光増幅器の構成を示す図である。同図に示す１波長用の光増幅器では、特定の１波長の利得または出力光パワーレベルを一定に制御すればよく、後述のＷＤＭ伝送方式用の光増幅器のように広い波長帯域にわたって利得または光出力パワーレベルを一定にする必要がない。従って、励起パワーの制御のみで利得一定制御や、スパンロスの差異や変動による光増幅器入力光レベルの差異や変動を補償し出力光パワーレベル一定制御を行うことができる。
【０００５】
入力光は光分岐器１２１により光パワーの一部が分岐され、バンドパスフィルタ１３１を通過し光検出器１４１で受光され、光パワーレベルがモニタされる。入力光には光信号の他に上流の光増幅器において発生するＡＳＥも含まれているが、バンドパスフィルタ１３１によりＡＳＥの大部分は図１４に示すように除去される。このＡＳＥ除去によって、光信号の入力パワーレベルがほとんど誤差なく検出できる。また、光分岐器１２１からの入力光は、光増幅器１１１で増幅され、この増幅された光出力信号は光分岐器１２２で一部が分岐されて、バンドパスフィルタ１３２を通って光検出器１４２に入力される。光検出器１４２は、出力の信号光パワーを検出して制御回路１５１に供給する。このような光パワーレベルの検出法を用いて、光増幅器の制御（利得制御または光出力パワーレベル制御）は次に示す方法により行う。
【０００６】
（ａ）光検出器１４１，１４２により入出力の信号光パワーを検出して、光増幅器利得が一定になるように制御回路１５１によって光増幅部１１１の励起パワーを制御する。
【０００７】
（ｂ）光検出器１４２により出力の信号光パワーを検出して光増幅器出力が一定になるように制御回路１５１によって光増幅部１１１の励起パワーを制御する等の制御法によって行う。
【０００８】
これらの場合、入出力モニタ点ではＡＳＥがバンドパスフィルタ１３１，１３２によって除去されているので、光増幅器制御誤差は小さく抑えられている。
【０００９】
一方、ＷＤＭ伝送方式を用いた光通信システムでは、波長の異なる複数チャネルが同時に伝送されるために、波長数（＝チャネル数）変化に対してこれら複数波長の利得または光出力パワーレベルが一定となるように制御する必要がある。利得一定制御のみが必要なノード内後置増幅器は図１３の構成で（ａ）の制御法でもある程度対応可能であるが、スパン毎の入力光パワーレベルの差異や変動を補償して出力光レベル一定制御を行う線形中継用光増幅器やノード内前置増幅器は図１５に示す光増幅器構成を用いる。この光増幅器では、２つの光増幅部１１１，１１２間に光可変減衰器１０６を配置し、光増幅部１１１は利得一定制御、光増幅部１１２は利得一定制御または出力パワー一定制御を行うことによってチャネル数変動を補償し、入力光パワーレベルの差異や変動の補償は増幅部間の光可変減衰器１０６によって行う。このときに各波長の利得または出力光パワーが一定になるように制御する。なお、図１５において、１２１〜１２４は光分岐器、１４１〜１４４は光検出器、１５１〜１５３は制御回路である。
【００１０】
このような光増幅器の各光増幅部の制御では、１波長用光増幅器と異なり、バンドパスフィルタを使用して光パワーをモニタすることができない。すなわち、透過帯域が固定のバンドパスフィルタではある特定の波長（チャネル）の光パワーレベルしかモニタすることができず、故障等により光パワーをモニタしていた波長の光が光増幅器に入力されなくなると光増幅器の制御が不可能になる。また、透過帯域可変のバンドパスフィルタを用いた場合には、モニタ波長が光増幅器に入力しなくなった時に透過帯域を掃引してモニタ波長を探し出すが、フィルタの透過帯域の掃引速度は数十ｍｓ程度であり、光増幅器の高速制御（数ｍｓ以下）には対応できない。
【００１１】
このような不具合を解決するＷＤＭ伝送方式用光増幅器の光パワーモニタ方式には、（１）アレイ型導波路格子（ＡＷＧ）などの波長選択素子を用いて各チャネルの光パワーを個別にモニタする第１の方法、および（２）全光パワーをモニタして、監視制御チャネルから得られる波長数（チャネル数）で全光パワーを割る演算を行うことによって、１チャネル当たりの光パワーをモニタする第２の方法がある。
【００１２】
第１の方法について、図１６〜図１８を参照して説明する。
【００１３】
図１６は、上流側光増幅器のＡＳＥの影響を抑えた従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器の構成を示すブロック図である。この光増幅器においては、光増幅部１１１および１１２は各々の入出力光の全光パワーをモニタすることにより利得一定制御を行って波長数変動を補償し、光増幅器出力光パワーレベルが一定となるように光増幅部間の光可変減衰器１０６の減衰量を調整し、入力光パワーレベルの差異や変動の補償を行う。光可変減衰器１０６の制御にはチャネル当たりの光パワーレベル情報が必要なので、入力パワーモニタ光の一部を光分岐器１２１，１２５により分岐し、分波器１０７、光検出器１０８ａ〜１０８ｎ、検出制御回路１０９から波長数情報を得る。本構成では各波長の入力光パワーレベルを上流光増幅部１１１によるＡＳＥの影響を受けずに直接モニタできるが、制御回路１５３が波長数情報を得て全出力パワーを波長数で割る演算を行うために制御速度の低下を招くという問題が生じる。なお、図１６において、１２２〜１２４は光分岐器、１４１〜１４４は光検出器、１５１〜１５３は制御回路である。
【００１４】
図１７に示す従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器は、図１６に示した光増幅器が入力光パワーをモニタして波長数情報を得ていたのに対して、光増幅部１１２からの出力光パワーをモニタして波長数情報を得ている点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付されている。すなわち、図１７に示す光増幅器では、光可変減衰器１０６の制御には、光増幅器出力光パワーモニタ光の一部を分岐し、分波器１７１、光検出器１０８ａ〜１０８ｎ、検出制御回路１０９によって各波長の光パワーレベルを直接モニタした値を用いる。このようにすることによって、図１６のような波長数情報に基づく制御速度の低下は防ぐことができるが、入力パワーレベルモニタは本増幅器より上流側に位置する光増幅器で発生するＡＳＥの影響を受け、オペレーションにおいて故障点評定に次のような問題が生じる。光通信システムでは光増幅器の入力コネクタを抜去またはファイバ断により光増幅器入力信号がなくなった（信号断）の場合には、再び信号が復帰したときに光サージが発生しないように光増幅器をシャットダウンする（励起パワーをゼロに落とす）。光増幅器が多段に接続されたシステムでは、上流側に位置する光増幅器入力信号断で上流側光増幅器がシャットダウンしてもＡＳＥがなくなるまでには十数ｍｓから数十ｍｓの時間が掛かり、図１７の構成の光増幅器では信号断から光増幅器が入力光パワーレベルモニタにより信号断を検出するまでには上記程度の時間が掛かる。一方、出力光を分波し各波長の出力光パワーレベルをＡＳＥの誤差なしに検出しているのでシャットダウンはすぐに行える。従って、光増幅器シャットダウンと信号断検出とにタイムラグがあるために、光増幅器は信号断でシャットダウンしたにも関わらず、オペレーション側では光増幅器の故障でシャットダウンしたと誤認してしまう。
【００１５】
図１８に示す従来の光増幅器は、図１６および図１７に示す光増幅器の両方を取り入れた構成のものであり、光増幅器の入出力光パワーモニタで各々の波長多重信号を分波してモニタすることにより、図１６、図１７の両光増幅器の欠点を補っているものであるが、入力光パワーレベルモニタ用の分波器１０７と出力光パワーレベルモニタ用の分波器１７１の２つの波長選択素子が必要となり、装置規模が増大している。なお、図１８において、各構成要素は図１６および図１７に示すものと同じであり、同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００１６】
次に、上述した第２の方法、すなわち全光パワーをモニタして、監視制御チャネルから得られる波長数（チャネル数）で全光パワーを割る演算を行うことによって、１チャネル当たりの光パワーをモニタする方法では、検出した光パワー中に上流側光増幅器で発生するＡＳＥ成分も含まれるので、検出誤差が大きくなったり、波長数が小さい時には波長数を実際よりも大きい数に誤認したりする。すなわち、波長数がゼロにもかかわらずＡＳＥのためにあたかも波長数が１以上あると誤認し光増幅器の励起パワーを止めないために、実際の波長数が１以上に復帰したときに光サージを発生させてしまう危険性がある。また波長数情報は監視制御チャネルの監視信号等から得ることとなるが、この情報の書き換えサイクルに起因する波長数情報遅延により光増幅器が誤作動する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の光増幅器のうち図１６に示した光増幅器では、波長数情報を得て、全光出力パワーを波長数で割る演算を行うため、制御速度が低下するという問題がある。
【００１８】
また、図１７に示す従来の光増幅器では、信号断の検出に時間がかかるとともに、光増幅器のシャットダウンはすぐに行うことができるというように信号断の検出と光増幅器のシャットダウンとにタイムラグがあるため、光増幅器は信号断でシャットダウンしたにも関わらず、オペレーション側では光増幅器の故障でシャットダウンしたと誤認してしまうという問題がある。
【００１９】
更に、図１８に示す従来の光増幅器は、入力光パワーレベルモニタ用と出力光パワーレベルモニタ用の２つの波長選択素子が必要となり、装置規模が増大し、非経済的であるという問題がある。
【００２０】
また、全光パワーをモニタして、監視制御チャネルから得られる波長数（チャネル数）で全光パワーを割る演算を行うことによって、１チャネル当たりの光パワーをモニタする従来の方法では、検出した光パワー中に上流側光増幅器で発生するＡＳＥ成分も含まれるので、検出誤差が大きくなったり、波長数が小さい時には波長数を実際よりも大きい数に誤認し、光サージを発生させたり、更には波長数情報の書き換えサイクルに起因する波長数情報遅延により光増幅器が誤動作するという問題もある。
【００２１】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、装置規模を増大することなく、またＡＳＥの影響を受けずに波長多重信号の光パワーレベルを正確にモニタして確実に制御可能な光増幅器、ノード装置および光通信ネットワークシステムを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、複数の波長の異なる光信号を増幅する光増幅器であって、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、この光増幅部で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第２の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第１の複数の光検出器と、前記分波器からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第２の複数の光検出器と、前記第１の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路と、前記第２の複数の光検出器からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路と、前記第１の検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、および第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路とを有することを要旨とする。
【００２３】
請求項１記載の本発明にあっては、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号を光増幅部で増幅した出力光信号を分岐した光信号を各波長に分波して各出力分波信号の光パワーを検出し、各出力分波信号の光パワー情報から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、および出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【００２４】
また、請求項２記載の本発明は、複数の波長の異なる光信号を増幅する光増幅器であって、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部と、この第１の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、この第２の光分岐器で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器と、この光可変減衰器からの減衰した光信号を分岐する第３の光分岐器と、この第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部と、この第２の光増幅部で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第４の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器と、この第５の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器と、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部への全入力光パワーを検出する第３の光検出器と、前記第４の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第６の光分岐器と、この第６の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器と、前記第５の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第６の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器と、前記分波器からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第６の複数の光検出器と、前記第５の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路と、前記第６の複数の光検出器からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路と、前記第１の検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび前記第２の光検出器で検出した第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路と、前記第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第３の光検出器で検出した第２の光増幅部への全入力光パワーおよび前記第４の光検出器で検出した第２の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路と、前記第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように前記光可変減衰器の減衰量を可変制御する第３の制御回路とを有することを要旨とする。
【００２５】
請求項２記載の本発明にあっては、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号の全入力光パワーを検出し、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワーおよび第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき第１の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、また第２の光増幅部への全入力光パワーを検出し、第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、第２の光増幅部で増幅した出力光信号を各波長に分波して各出力分波信号の光パワーを検出し、各出力分波信号の光パワー情報から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した第２の光増幅部への全入力光パワー、第２の光増幅部からの全出力光パワーおよび出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、更に出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器の減衰量を可変制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができるとともに、入力光パワーレベルの差異や変動を補償して、光増幅器の出力を一定に保つことができる。
【００２６】
更に、請求項３記載の本発明は、光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を増幅する前置光増幅器および該前置光増幅器の出力に接続され、前記前置光増幅器で増幅された光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置を有するノード装置であって、前記前置光増幅器は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、この光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器と、前記第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、前記第２の光分岐器で分岐された前記光増幅部からの出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、前記光分岐挿入装置が、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第３の複数の光検出器と、前記第３の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路と、前記分波器から出力される複数の出力分波信号を受け取り、光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部とを有し、前記前置光増幅器が、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワー、前記第２の光検出器で検出した出力光信号の全出力光パワーおよび前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路とを更に有することを要旨とする。
【００２７】
請求項３記載の本発明にあっては、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号の全入力光パワーを検出し、光増幅部からの全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワーおよび光増幅部の全出力光パワーに基づき光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【００２８】
請求項４記載の本発明は、光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を増幅する前置光増幅器および該前置光増幅器の出力に接続され、前記前置光増幅器で増幅された光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置を有するノード装置であって、前記前置光増幅器が、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部と、この第１の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、この第２の光分岐器で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器と、この光可変減衰器からの減衰された光信号を分岐する第３の光分岐器と、この第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部と、この第２の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第４の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器と、この第５の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器と、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部への全入力光パワーを検出する第３の光検出器と、前記第４の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、前記光分岐挿入装置が、前記第５の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第４の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器と、前記第５の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路と、前記分波器から出力される複数の出力分波信号を受け取り、これにより第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルをモニタして出力するとともに、光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部とを有し、前記前置光増幅器が、前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび前記第２の光検出器で検出した第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路と、前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第３の光検出器で検出した第２の光増幅部への全入力光パワーおよび前記第４の光検出器で検出した第２の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路と、前記光分岐挿入部からの第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルおよび前記第３の光検出器からの第２の光増幅部への全入力光パワーに基づき前記第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように前記光可変減衰器の減衰量を可変制御する第３の制御回路とを更に有することを要旨とする。
【００２９】
請求項４記載の本発明にあっては、入力光信号の全入力光パワーを検出し、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した入力光信号の全入力光パワー、第１の光増幅部の全出力光パワー、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第１の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、また第２の光増幅部への全入力光パワーを検出し、第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した第２の光増幅部の全入力光パワー、第２の光増幅部の全出力光パワー、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、更に光分岐挿入部からの第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルおよび第２の光増幅部への全入力光パワーに基づき第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器の減衰量を可変制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができるとともに、入力光パワーレベルの差異や変動を補償して、光増幅器の出力を一定に保つことができる。
【００３０】
また、請求項５記載の本発明は、光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号に対して光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置および該光分岐挿入装置の出力に接続され、該光分岐挿入装置からの光信号を増幅する後置光増幅器を有するノード装置であって、前記後置光増幅器が、前記光分岐挿入装置から出力される光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、この光増幅部で増幅された光信号を分岐して出力する第２の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器と、前記第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記光増幅部への入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、前記第２の光分岐器で分岐された前記光増幅部からの出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、前記光分岐挿入装置が、光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号に対して分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部と、この光分岐挿入部から出力される光信号を受け取り、この光信号の各波長を合波して、入力光信号として前記後置光増幅器の前記第１の光分岐器に供給するとともに、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力する合分波器と、この合分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する複数の光検出器と、この複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路とを有し、前記後置光増幅器が、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワー、前記第２の光検出器で検出した出力光信号の全出力光パワーおよび前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路を更に有することを要旨とする。
【００３１】
請求項５記載の本発明にあっては、光分岐挿入部からの光信号の各波長を合分波器で合波して、後置光増幅器の入力光信号とし、この入力光信号を各波長に分波して、各入力分波信号の光パワーを検出して、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、後置光増幅器への入力光信号の全入力光パワーを検出し、後置光増幅器の出力光信号の全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワー、出力光信号の全出力光パワーに基づき後置光増幅器の励起源の発生するパワーを制御し、後置光増幅器における各波長の利得が一定に保たれるように制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【００３２】
更に、請求項６記載の本発明は、複数のノード装置を光ファイバで直列接続して光伝送路を形成して、多重化された複数の波長の異なる光信号を伝送するとともに、各ノード装置の前後に線形中継用光増幅器を設けた光通信ネットワークシステムであって、前記ノード装置が、請求項３乃至５のいずれかに記載のノード装置であり、前記線形中継用光増幅器が、請求項１または２記載の光増幅器であることを要旨とする。
【００３３】
請求項６記載の本発明にあっては、光通信ネットワークシステムを構成する各ノード装置が請求項３乃至５のいずれかに記載のノード装置であり、また線形中継用光増幅器が請求項１または２記載の光増幅器であるため、シャットダウンを短時間で完了し、光サージの発生が防止され、誤動作することなく安定した伝送特性を得ることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。
【００３５】
同図に示す第１の実施形態の光増幅器は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部１と、この光増幅部１で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第２の光分岐器２２と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器７と、分波器７からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第１の複数の光検出器８ｂ１−１６と、分波器７からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第２の複数の光検出器８ａ１−１６と、第１の複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路９１と、第２の複数の光検出器８ａ１−１６からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路９２と、第１の複数の光検出器８ｂ１−１６からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報および第２の複数の光検出器８ａ１−１６からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路５とから構成されている。
【００３６】
なお、分波器７は、詳細には図２に示すように構成されている。この分波器７は、１７×１７ＡＷＧ（アレイ型導波路格子）を使用して構成されている。図２において、波長λ（１） １ とλ（２） １ ，λ（１） ２ とλ（２） ２ ，…λ（１） １６とλ（２） １６は、それぞれ同じ波長を示しているものであるが、モニタしている個所が異なるため、（１），（２）で区別している。
【００３７】
光増幅部１の入力光パワーモニタのために光分岐器２１で分岐された光信号は、分波器７のポート１−０に入射し、ポート２−１から２−１６に分波されて、各波長毎に出射され、図１に示した第１の複数の光検出器８ｂ１−１６に入力される。また、光増幅部１の出力光パワーモニタのために光分岐器２２で分岐された光信号は、分波器７のポート２−０に入射し、ポート１−１から１−１６に分波されて、各波長毎に出射され、図１に示した第２の複数の光検出器８ａ１−１６に入力される。
【００３８】
各出射ポート１−１〜１−１６および２−１〜２−１６にそれぞれ接続されている第２の複数の光検出器８ａ１−１６および第１の複数の光検出器８ｂ１−１６は、フォトダイオードで構成され、各波長の光パワーをモニタする。なお、波長数は、光通信ネットワークシステムが使用する波長数に依存するので、図２に示した分波器７が分波する波長数は１６に限られるものではない。
【００３９】
図１に示すように構成される光増幅器では、多重化された複数の波長の異なる入力光信号は、第１の光分岐器２１で分岐され、一方は光増幅部１で増幅され、他方は分波器７に供給される。また、光増幅部１で増幅された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されて、一方は出力され、他方は分波器７に供給される。
【００４０】
分波器７は、第１の光分岐器２１からの入力光信号と第２の光分岐器２２からの出力光信号をそれぞれ入射ポート１−０および２−０から受け取ると、入力光信号および出力光信号をそれぞれ各波長に分波して、それぞれ複数の入力分波信号および複数の出力分波信号として出射ポート２−１〜２−１６および出射ポート１−１〜１−１６からそれぞれ出射する。分波器７の出射ポート２−１〜２−１６から出射された複数の入力分波信号は、第１の複数の光検出器８ｂ１−１６で各入力分波信号の光パワーを検出され、第１の検出制御回路９１に供給される。第１の検出制御回路９１は、各入力分波信号の光パワー情報を受け取ると、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出して、制御回路５に供給する。また、分波器７の出射ポート１−１〜１−１６から出射された複数の出力分波信号は、第２の複数の光検出器８ａ１−１６で各出力分波信号の光パワーを検出され、第２の検出制御回路９２に供給される。第２の検出制御回路９２は、各出力分波信号の光パワー情報を受け取ると、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出して、制御回路５に供給する。
【００４１】
制御回路５は、第１の検出制御回路９１からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報および第２の検出制御回路９２からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき、光増幅部１の励起源の発生するパワーを制御し、これにより光増幅部１における各波長の利得を一定に保つように制御する。
【００４２】
上述したように、本実施形態では、１つの分波器７を用いて入力パワーレベルをモニタでき、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力パワーモニタを行うことができる。
【００４３】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。
【００４４】
図３に示す第２の実施形態の光増幅器は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部１１と、この第１の光増幅部１１で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器２２と、この第２の光分岐器２２で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器６と、この光可変減衰器６からの減衰した光信号を分岐する第３の光分岐器２３と、この第３の光分岐器２３で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部１２と、この第２の光増幅部１２で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第４の光分岐器２４と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器２５と、この第５の光分岐器２５で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器４１と、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部１１からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器４２と、第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号を受け取り、第２の光増幅部１２への全入力光パワーを検出する第３の光検出器４３と、第４の光分岐器２４で分岐された他方の光信号を更に分岐する第６の光分岐器２６と、この第６の光分岐器２６で分岐された一方の光信号を受け取り、第２の光増幅部１２からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器４４と、第５の光分岐器２５で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第６の光分岐器２６で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器７と、この分波器７からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器８ｂ１−１６と、分波器７からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第６の複数の光検出器８ａ１−１６と、第５の複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路９１と、第６の複数の光検出器８ａ１−１６からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路９２と、第１の検出制御回路９１からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、第１の光検出器４１で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび第２の光検出器４２で検出した第１の光増幅部１１からの全出力光パワーに基づき第１の光増幅部１１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路５１と、第２の検出制御回路９２からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、第３の光検出器４３で検出した第２の光増幅部１２への全入力光パワーおよび第４の光検出器４４で検出した第２の光増幅部１２からの全出力光パワーに基づき第２の光増幅部１２における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路５２と、第２の検出制御回路９２からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部１２の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器６の減衰量を可変制御する第３の制御回路５３とから構成されている。なお、分波器７は、図２に示したものと同じものを使用している。
【００４５】
このように構成される光増幅器においては、多重化された複数の波長の異なる入力光信号は、第１の光分岐器２１で分岐され、一方は第１の光増幅部１１で増幅され、他方は第５の光分岐器２５に供給される。また、第１の光増幅部１１で増幅された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されて、一方は光可変減衰器６に供給されて減衰され、第３の光分岐器２３に供給される。第３の光分岐器２３は、光可変減衰器６からの光信号を分岐し、一方を第２の光増幅部１２に供給して増幅する。第２の光増幅部１２で増幅された光信号は、第４の光分岐器２４で分岐され、一方は光増幅器の出力信号として出力され、他方は第６の光分岐器２６に供給される。
【００４６】
第５の光分岐器２５は、第１の光分岐器２１からの光信号を分岐し、一方を第１の光検出器４１に供給して、ここで入力光信号の全入力光パワーが検出されて第１の制御回路５１に供給され、他方を分岐器７に供給する。また、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号である第１の光増幅部１１からの出力光信号は、第２の光検出器４２に供給され、ここで第１の光増幅部１１からの全出力光パワーを検出され、この検出された全出力光パワーは第１の制御回路５１に供給される。
【００４７】
また、第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号は、第３の光検出器４３に供給され、ここで第２の光増幅部１２への全入力光パワーが検出されて第２の制御回路５２に供給される。更に、第６の光分岐器２６で分岐された一方の光信号は、第４の光検出器４４に供給され、ここで第２の光増幅部１２からの全出力光パワーが検出されて第２の制御回路５２に供給され、また他方の光信号は分波器７に供給される。
【００４８】
分波器７は、第５の光分岐器２５から入力光信号および第６の光分岐器２６から出力光信号を供給されると、第５の光分岐器２５からの入力光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第６の光分岐器２６からの出力光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する。
【００４９】
分波器７からの複数の入力分波信号は、第５の複数の光検出器８ｂ１−１６に供給され、ここで各入力分波信号の光パワーが検出されて、第１の検出制御回路９１に供給される。第１の検出制御回路９１は、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、第１の制御回路５１および第２の制御回路５２に供給する。
【００５０】
また、分波器７からの複数の出力分波信号は、第６の複数の光検出器８ａ１−１６に供給され、ここで各出力分波信号の光パワーが検出されて、第２の検出制御回路９２に供給される。第２の検出制御回路９２は、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、第３の制御回路５３に供給する。
【００５１】
第１の制御回路５１は、第１の光検出器４１から入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２からの第１の光増幅部１１の全出力光パワー、および第１の検出制御回路９１から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を受け取ると、これらの情報に基づき第１の光増幅部１１の励起の発生するパワーを制御し、第１の光増幅部１１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。また、このような制御において、第１の検出制御回路９１で波長数ゼロが検出され、この情報が第１の制御回路５１に供給されると、第１の制御回路５１は、第１の光増幅部１１の励起パワーをゼロに低減するように制御する。
【００５２】
また、第２の制御回路５２は、第３の光検出器４３から第２の光増幅部１２の全入力光パワー、第４の光検出器４４から第２の光増幅部１２の全出力光パワー、および第１の検出制御回路９１から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を受け取ると、これらの情報に基づき第２の光増幅部１２の励起の発生するパワーを制御し、第２の光増幅部１２における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００５３】
更に、第３の制御回路５３は、第２の検出制御回路９２から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を受け取ると、これらの情報に基づき第２の光増幅部１２の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器６の減衰量を可変制御する。
【００５４】
上述したように、本実施形態では、１つの分波器７を用いて入力パワーレベルをモニタでき、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力パワーモニタを行うことができる。
【００５５】
次に、図４を参照して、本発明の第３の実施形態に係るノード装置について説明する。同図に示す実施形態のノード装置は、例えば光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を増幅する前置光増幅器１００および該前置光増幅器１００の出力に接続され、前置光増幅器１００で増幅された光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置（以下、ＯＡＤＭ装置と略称する）１１０から構成されている。
【００５６】
前置光増幅器１００、すなわちＯＡＤＭ用前置光増幅器１００は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部１１と、この第１の光増幅部１１で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器２２と、この第２の光分岐器２２で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器６と、この光可変減衰器６からの減衰された光信号を分岐する第３の光分岐器２３と、この第３の光分岐器２３で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部１２と、この第２の光増幅部１２で増幅された光信号を分岐する第４の光分岐器２４と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器２５と、この第５の光分岐器２５で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器４１と、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部１１からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器４２と、第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号を受け取り、第２の光増幅部１２への全入力光パワーを検出する第３の光検出器４３と、第４の光分岐器２４で分岐された一方の光信号を受け取り、第２の光増幅部１２からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器４４と、後述するＯＡＤＭ装置１１０の検出制御回路９から供給される入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、第１の光検出器４１で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび第２の光検出器４２で検出した第１の光増幅部１１の全出力光パワーに基づき第１の光増幅部１１の励起源の発生するパワーを制御し、これにより第１の光増幅部１１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路５１と、検出制御回路９から供給される入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、第３の光検出器４３で検出した第２の光増幅部１２の全入力光パワーおよび第４の光検出器４４で検出した第２の光増幅部１２の全出力光パワーに基づき第２の光増幅部１２の励起源の発生するパワーを制御し、これにより第２の光増幅部１２における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路５２と、後述するＯＡＤＭ装置１１０の光部品／制御回路群１２０からの第２の光増幅部１２の各波長の出力光パワーレベル情報および第３の光検出器４３で検出した第２の光増幅部１２の全入力光パワーに基づき第２の光増幅部１２の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器６の減衰量を可変制御する第３の制御回路５３とから構成されている。
【００５７】
また、光分岐挿入装置１１０、すなわちＯＡＤＭ装置１１０は、前置光増幅器１００の第５の光分岐器２５で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第４の光分岐器２４で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器７と、分波器７からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器８ｂ１−１６、この第５の複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路９と、分波器７から出力される複数の出力分波信号を受け取り、第２の光増幅部１２の各波長の出力光パワーレベルをモニタし、この各波長の出力光パワーレベル情報を第３の制御回路５３に供給するとともに、光信号の分岐および挿入を含む処理を行うＯＡＤＭ装置１１０内の光スイッチ、光可変減衰器、光検出器など光信号の分岐および挿入に必要な光部品群およびそれらの制御回路群からなる本発明の光分岐挿入部を構成する光部品／制御回路群１２０とから構成されている。なお、分波器７は、図２に示したものと同じものが使用される。
【００５８】
次に、以上のように構成される第３の実施形態のノード装置の作用について説明する。
【００５９】
図４に示すノード装置において、光通信ネットワークシステムの光ファイバから入力される多重化された複数の波長の異なる入力光信号は、前置光増幅器１００の第１の光分岐器２１に入力されて分岐され、一方の光信号は第１の光増幅部１１で増幅されて、第２の光分岐器２２に供給され、他方の光信号は第５の光分岐器２５に供給されて、更に分岐され、この分岐された一方の光信号はＯＡＤＭ装置１１０の分波器７に入力され、他方の光信号は第１の光検出器４１に供給され、この第１の光検出器４１で入力光信号の全入力光パワーが検出され、第１の制御回路５１に供給される。
【００６０】
また、第１の光増幅部１１で増幅された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されると、その一方の光信号は光可変減衰器６で減衰され、第３の光分岐器２３に供給され、第２の光分岐器２２からの他方の光信号は第２の光検出器４２に供給され、ここで第１の光増幅部１１の全出力光パワーが検出され、光増幅部１の制御回路５１に供給される。
【００６１】
第３の光分岐器２３は、光可変減衰器６から出力される光信号を分岐し、その一方の光信号は第２の光増幅部１２で増幅されて、第４の光分岐器２４に供給され、また第３の光分岐器２３からの他方の光信号は第３の光検出器４３に供給され、ここで第２の光増幅部１２への全入力光パワーが検出されて、第２の制御回路５２および第３の制御回路５３に供給される。
【００６２】
第４の光分岐器２４は、第２の光増幅部１２から出力される光信号を分岐し、その一方の光信号をＯＡＤＭ装置１１０の分波器７に供給し、他方の光信号を第４の光検出器４４に供給し、ここで第２の光増幅部１２の全出力光パワーが検出され、第２の制御回路５２に供給される。
【００６３】
ＯＡＤＭ装置１１０の分波器７は、第５の光分岐器２５からの入力光信号を供給されると、この入力光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力し、この入力分波信号を第１の制御回路５１および第２の制御回路５２に供給するとともに、また第４の光分岐器２４からの出力光信号を供給されると、この出力光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力し、光部品／制御回路群１２０に供給する。光部品／制御回路群１２０は、この複数の出力分波信号を受け取り、第２の光増幅部１２の各波長の出力光パワーレベルをモニタし、この各波長の出力光パワーレベル情報を第３の制御回路５３に供給するとともに、光信号の分岐および挿入などの処理を行って出力する。
【００６４】
前置光増幅器１００の第１の制御回路５１は、第１の光検出器４１からの入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２からの第１の光増幅部１１の全出力光パワー、および検出制御回路９からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を供給されると、これらの情報に基づき第１の光増幅部１１の励起源の発生するパワーを制御し、これにより第１の光増幅部１１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００６５】
また、第２の制御回路５２は、第３の光検出器４３からの第２の光増幅部１２の全入力光パワー、第４の光検出器４４からの第２の光増幅部１２の全出力光パワー、および検出制御回路９からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を供給されると、これらの情報に基づき第２の光増幅部１２の励起源の発生するパワーを制御し、これにより第２の光増幅部１２における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００６６】
更に、第３の制御回路５３は、第３の光検出器４３からの第２の光増幅部１２の全入力光パワーおよび光部品／制御回路群１２０からの第２の光増幅部１２の各波長の出力光パワーレベルを供給されると、これらの情報に基づき第２の光増幅部１２の入力パワーの変化を補償するとともに第２の光増幅部１２の出力を一定に保つように光可変減衰器６の減衰量を可変制御する。
【００６７】
上述したように、本実施形態のノード装置では、本発明の光増幅器をＯＡＤＭ装置１１０の前置光増幅器として使用できるとともに、１つの分波器７を用いて入力パワーレベルをモニタでき、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力パワーモニタを行うことができる。
【００６８】
図５は、本発明の第４の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。同図に示すノード装置は、図４に示した第３の実施形態のノード装置においてＯＡＤＭ装置１１０に設けられていた検出制御回路９を前置光増幅器１００に設けるように構成し、前置光増幅器の符号を１０１とし、ＯＡＤＭ装置の符号を１１３と変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００６９】
次に、図６を参照して、本発明の第５の実施形態に係るノード装置について説明する。同図に示す実施形態のノード装置は、図４に示したノード装置において入力パワーレベルの差異および変動は補償せず、各波長の利得一定制御のみを行うように簡略化したものであり、図４と同様に前置光増幅器２１０および該前置光増幅器２１０の出力に接続されている光分岐挿入装置（以下、ＯＡＤＭ装置と略称する）２１１から構成されている。
【００７０】
前置光増幅器２１０、すなわちＯＡＤＭ用前置光増幅器２１０は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部１と、この光増幅部１で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器２２と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器２３と、第３の光分岐器２３で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器４１と、第２の光分岐器２２で分岐された光増幅部１からの出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器４２と、第１の光検出器４１で検出した入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２で検出した出力光信号の全出力光パワーおよび後述するＯＡＤＭ装置２１１の検出制御回路９からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路５とから構成されている。
【００７１】
また、光分岐挿入装置２１１、すなわちＯＡＤＭ装置２１１は、前置光増幅器２１０の第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器７と、この分波器７からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第１の複数の光検出器８ｂ１−１６と、この第１の複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路９と、分波器７から出力される複数の出力分波信号を受け取り、光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部を構成する光部品／制御回路群１２０とから構成されている。
【００７２】
以上のように構成される第５の実施形態のノード装置の作用について説明する。
【００７３】
図６に示すノード装置において、光通信ネットワークシステムの光ファイバから入力される多重化された複数の波長の異なる入力光信号は、前置光増幅器２１０の第１の光分岐器２１に入力されて分岐され、一方の光信号は光増幅部１で増幅されて、第２の光分岐器２２に供給され、他方の光信号は第３の光分岐器２３に供給されて、更に分岐され、この分岐された一方の光信号はＯＡＤＭ装置２１１の分波器７に入力され、他方の光信号は第１の光検出器４１に供給され、この第１の光検出器４１で入力光信号の全入力光パワーが検出され、制御回路５に供給される。
【００７４】
また、光増幅部１で増幅された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されると、この分岐された一方の光信号はＯＡＤＭ装置２１１の分波器７に供給され、また他方の光信号は、第２の光検出器４２に供給され、ここで光増幅部１からの出力光信号の全出力光パワーを検出され、制御回路５に供給される。
【００７５】
ＯＡＤＭ装置２１１の分波器７は、第３の光分岐器３からの入力光信号を供給されると、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として第３の複数の光検出器８ｂ１−１６に供給する。この第３の複数の光検出器８ｂ１−１６は、複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出し、検出制御回路９に供給する。検出制御回路９は、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、制御回路５に供給する。また、分波器７は、第２の光分岐器２２からの光信号を受け取ると、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として光部品／制御回路群１２０に出力する。光部品／制御回路群１２０は、複数の出力分波信号を受け取り、光信号の分岐および挿入などの処理を行う。
【００７６】
制御回路５は、第１の光検出器４１から入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器２２から出力光信号の全出力光パワーおよび検出制御回路９から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を供給されると、これらの情報に基づき光増幅部１の励起源の発生するパワーを制御し、光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００７７】
上述したように、本実施形態のノード装置では、本発明の光増幅器をＯＡＤＭ装置２１１の前置光増幅器として使用できるとともに、１つの分波器７を用いて入力パワーレベルをモニタでき、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力パワーモニタを行うことができる。
【００７８】
図７は、本発明の第６の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。同図に示すノード装置は、図６に示した第５の実施形態のノード装置においてＯＡＤＭ装置２１１に設けられていた検出制御回路９を前置光増幅器２１０に設けるように構成し、前置光増幅器の符号を２１２とし、ＯＡＤＭ装置の符号を２１３と変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００７９】
次に、図８を参照して、本発明の第７の実施形態に係るノード装置について説明する。同図に示した実施形態のノード装置は、図６、図７に示したノード装置において光増幅器を光分岐挿入装置の後に設けて、後置光増幅器３１３として構成し、この後置光増幅器の前置側に光分岐挿入装置（以下、ＯＡＤＭ装置と略称する）３１１を設けるように構成したものである。
【００８０】
後置光増幅器３１３、すなわちＯＡＤＭ用後置光増幅器３１３は、光分岐挿入装置３１１から出力される光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部１と、この光増幅部１で増幅された光信号を分岐して出力する第２の光分岐器２２と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器２３と、この第３の光分岐器２３で分岐された一方の光信号を受け取り、光増幅部１への入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器４１と、第２の光分岐器２２で分岐された光増幅部１の出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器４２と、第１の光検出器４１で検出した入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２で検出した出力光信号の全出力光パワーおよびＯＡＤＭ装置３１１の後述する検出制御回路９からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部１の励起源の発生するパワーを制御し、光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路５とから構成されている。
【００８１】
また、光分岐挿入装置３１１、すなわちＯＡＤＭ装置３１１は、光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号に対して分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部を構成する光部品／制御回路群１２０と、この光部品／制御回路群１２０から出力される光信号を受け取り、この光信号の各波長を合波して、入力光信号として後置光増幅器３１３の第１の光分岐器２１に供給するとともに、第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力する合分波器１４と、この合分波器１４からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する複数の光検出器８ｂ１−１６と、この複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路９とから構成されている。
【００８２】
このように構成されるノード装置では、光通信ネットワークシステムを構成する光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を光部品／制御回路群１２０で受け取り、該光信号に対して分岐および挿入を含む処理を行い、合分波器１４に供給する。合分波器１４は、光部品／制御回路群１２０からの光信号の各波長を合波して、入力光信号として後置光増幅器３１３の第１の光分岐器２１に供給する。
【００８３】
後置光増幅器３１３の第１の光分岐器２１は、光分岐挿入装置３１１からの入力光信号を分岐し、この分岐した一方の光信号を光増幅部１に供給して増幅し、この増幅された光信号を第２の光分岐器２２に供給するとともに、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を第３の光分岐器２３に供給する。第３の光分岐器２３は、第１の光分岐器２１からの光信号を更に分岐し、一方を第１の光検出器４１に供給し、ここで光増幅部１への入力光信号の全入力光パワーを検出し、制御回路５に供給する。
【００８４】
また、光増幅部１で増幅され、第２の光分岐器２２に供給された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されると、一方を出力するとともに、他方を第２の光検出器４２に供給する。第２の光検出器４２は、この光信号から光増幅部１の出力光信号の全出力光パワーを制御回路５に供給する。
【００８５】
更に、第３の光分岐器２３で分岐された光信号は、光分岐挿入装置３１１の合分波器１４に供給されると、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力し、複数の光検出器８ｂ１−１６に供給する。複数の光検出器８ｂ１−１６は、合分波器１４から複数の入力分波信号を受け取ると、各入力分波信号の光パワーを検出し、検出制御回路９に供給する。検出制御回路９は、各入力分波信号の光パワー情報を受け取ると、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、後置光増幅器３１３の制御回路５に供給する。
【００８６】
制御回路５は、第１の光検出器４１から入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２から出力光信号の全出力光パワーおよびＯＡＤＭ装置３１１の検出制御回路９から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を受け取ると、これらの情報に基づき光増幅部１の励起源の発生するパワーを制御し、光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００８７】
上述したように、本発明の光増幅器はＯＡＤＭ装置の後置光増幅器として使用することができ、１つの分波器を用いて、入力パワーレベルをモニタすることができる。
【００８８】
図９は、本発明の第８の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。同図に示すノード装置は、図８に示した第７の実施形態のノード装置において後置光増幅器３１３に設けられていた検出制御回路９をＯＡＤＭ装置３１１に設けるように構成し、後置光増幅器の符号を３１５とし、ＯＡＤＭ装置の符号を３１４と変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００８９】
図１０は、本発明の第９の実施形態に係る光通信ネットワークシステムを構成するＯＡＤＭリングシステムの構成を示す図である。同図に示す光通信ネットワークシステムを構成するＯＡＤＭリングシステムは、ノード装置をそれぞれ構成する複数のＯＡＤＭノード１５ａ〜１５ｄを光ファイバで直列接続して光伝送路を形成して、多重化された複数の波長の異なる光信号を伝送するとともに、各ノード装置の前後に線形中継用光増幅器１６ａ〜１６ｈを設けて、全体として環状に構成したものである。
【００９０】
このように構成されるＯＡＤＭリングシステムにおいて、各ＯＡＤＭノード１５ａ〜１５ｄは、上述した図４〜図７に示した前置光増幅器とＯＡＤＭ装置からなるノード装置または図８〜図９に示したＯＡＤＭ装置と後置光増幅器からなるノード装置を使用することができるが、前置光増幅器およびＯＡＤＭ装置からなるノード装置、ＯＡＤＭ装置および後置光増幅器からなるノード装置、または前置光増幅器、ＯＡＤＭ装置および後置光増幅器からなるノード装置のような組み合わせのいずれで構成されてもよいものであり、また各線形中継用光増幅器は、図１、図３に示した光増幅器を使用することができる。
【００９１】
このように構成されるＯＡＤＭリングシステムである光通信ネットワークシステムにおいて、例えば図１０のＡ点において光増幅器１６ｇの入力コネクタを抜去した場合、光増幅器１６ｈは、図１１に残留波長の光出力過渡応答特性を示すように、従来技術に比較して、非常に短時間でシャットダウンを完了している。
【００９２】
更に具体的に説明すると、従来はこのような光増幅器として図１５に示すような構成の光増幅器を使用しているが、このような従来の光増幅器では、信号断によって上流の光増幅器から順次シャットダウンを行い、出力レベルをゼロに落としているが、残留ＡＳＥの影響で下流の光増幅器１６ｈではシャットダウンに時間がかかっている。このようにシャットダウンに時間がかかると、数百μｓ以内に再び光増幅器１６ｇの入力コネクタを挿入した場合には、光増幅器１６ｈはシャットダウンしていないため、光サージを発生し、ＯＡＤＭノード１５ａの光受信器を破損させてしまうことになる。このような状況は保守者が素早くコネクタを抜去、挿入を行ったときに発生する。このような光サージは図１７に示す構成の光増幅器で防御できるが、従来技術で説明したように故障点評点に問題を生じる。光増幅器の入力光パワーモニタ値がＡＳＥにより信号断を検出する前に光増幅器がシャットダウンしてしまうため、故障点評点を複雑にする問題が発生する。
【００９３】
これに対して、本発明の光増幅器では、図１１に示すように、約１００μｓで光増幅器１６ｈのシャットダウンを完了しているため、上述したコネクタ操作を行っても光サージは発生しない。また、光増幅器で入力光パワーモニタ値から信号断を検出しているので、故障点評点に影響を及ぼさない。
【００９４】
図１２は、図１０に示したＯＡＤＭリングシステムのＯＡＤＭノード１５ｂの出力点Ｃで波長数切替を行い、波長数変動が起きた場合のＯＡＤＭノード１５ｃの前置光増幅器出力パワーの過渡応答を示す図である。この図において、従来の光増幅器は、図１５で示した構成の光増幅器を用いているものであり、波長数変動（１６→１）により波長数が小さくなったときに、上流の光増幅器のＡＳＥの影響を受けて波長数を実際より大きく見積もり、前置光増幅器の出力値が小さくなり、その結果としてＯＡＤＭでの光出力パワーレベルが図１２に示すように小さくなっている。
【００９５】
これに対して、本発明の光増幅器を用いた場合には、約１００μｓの制御時間で安定した出力光パワーレベルが実現されている。
【００９６】
上述したように、本発明の光増幅器を用いることにより、光増幅器部分の装置規模の拡大なく、各光増幅器に入力する波長数が変化しても、ＡＳＥの影響を受けずに光増幅器制御が確実に行われる安定した動作の光通信ネットワークシステムを構築することができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、光通信ネットワークシステムとして環状に構成したリングシステムについて説明しているが、本発明の光通信ネットワークシステムは環状である必要はないとともに、更に光クロスコネクト装置を使用したシステム、２点地間を結んだ（ポイント・トゥ・ポイント）ＷＤＭ装置を使用したシステムでもよいものである。
【００９８】
また、上述した各実施形態における各光増幅部の利得制御、光可変減衰器の制御の具体例は、一例であり、これに限定されるものでなく、制御回路が検出制御回路からの光パワーレベル情報や波長数情報を用いて、各光増幅部の励起源の発生パワーを制御するものであればよいものである。
【００９９】
更に、上述した図４〜図９に示す実施形態では、ＯＡＤＭ装置の前置または後置用の光増幅器として説明したが、本光増幅器が適用されるのはＯＡＤＭ装置用に限定されるものでなく、光クロスコネクト装置、ＷＤＭ用の光チャネル終端装置などのＷＤＭ装置であればよいものである。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号を光増幅部で増幅した出力光信号を分岐した光信号を各波長に分波して各出力分波信号の光パワーを検出し、各出力分波信号の光パワー情報から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、および出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【０１０１】
また、本発明によれば、入力光信号の分波した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号の全入力光パワーを検出し、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワーおよび第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき第１の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、また第２の光増幅部への全入力光パワーを検出し、第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、第２の光増幅部で増幅した出力光信号を各波長に分波して各出力分波信号の光パワーを検出し、各出力分波信号の光パワー情報から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した第２の光増幅部への全入力光パワー、第２の光増幅部からの全出力光パワーおよび出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、更に出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器の減衰量を可変制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができるとともに、入力光パワーレベルの差異や変動を補償して、光増幅器の出力を一定に保つことができる。
【０１０２】
更に、本発明によれば、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号の全入力光パワーを検出し、光増幅部からの全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワーおよび光増幅部の全出力光パワーに基づき光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【０１０３】
本発明によれば、入力光信号の全入力光パワーを検出し、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した入力光信号の全入力光パワー、第１の光増幅部の全出力光パワー、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第１の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、また第２の光増幅部への全入力光パワーを検出し、第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した第２の光増幅部の全入力光パワー、第２の光増幅部の全出力光パワー、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、更に光分岐挿入部からの第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルおよび第２の光増幅部への全入力光パワーに基づき第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器の減衰量を可変制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができるとともに、入力光パワーレベルの差異や変動を補償して、光増幅器の出力を一定に保つことができる。
【０１０４】
また、本発明によれば、光分岐挿入部からの光信号の各波長を合分波器で合波して、後置光増幅器の入力光信号とし、この入力光信号を各波長に分波して、各入力分波信号の光パワーを検出して、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、後置光増幅器への入力光信号の全入力光パワーを検出し、後置光増幅器の出力光信号の全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワー、出力光信号の全出力光パワーに基づき後置光増幅器の励起源の発生するパワーを制御し、後置光増幅器における各波長の利得が一定に保たれるように制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【０１０５】
更に、本発明によれば、光通信ネットワークシステムを構成する各ノード装置が請求項３乃至５のいずれかに記載のノード装置であり、また線形中継用光増幅器が請求項１または２記載の光増幅器であるので、シャットダウンを短時間で完了し、光サージの発生が防止され、誤動作することなく安定した伝送特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光増幅器に使用されている分波器の詳細な構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第６の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第７の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第８の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第９の実施形態に係る光通信ネットワークシステムを構成するＯＡＤＭリングシステムの構成を示す図である。
【図１１】図１０に示したＯＡＤＭリングシステムである光通信ネットワークシステムにおける残留波長の光出力過渡応答特性を示す図である。
【図１２】図１０に示したＯＡＤＭリングシステムである光通信ネットワークシステムにおいて波長数変動が起きた場合のＯＡＤＭノードの前置光増幅器出力パワーの過渡応答を示す図である。
【図１３】従来の１波長用光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１４】従来の１波長の光通信ネットワークシステムの光増幅器においてＡＳＥが除去される様子を説明するための図である。
【図１５】従来のＷＤＭ伝送方式用の光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１６】上流側光増幅器のＡＳＥの影響を抑えた従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器の別の構成を示すブロック図である。
【図１８】従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器の更に別の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 光増幅部
１１ 第１の光増幅部
１２ 第２の光増幅部
２１−２６ 光分岐器
４１−４４ 光検出器
５，５１−５３ 制御回路
７ 分波器
１４ 合分波器
８ａ１−１６，８ｂ１−１６ 複数の光検出器
９１，９２ 検出制御回路
１２０ 光部品／制御回路群
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば波長多重（ＷＤＭ）伝送技術を使用した光通信ネットワークシステムに使用され、複数の波長の異なる光信号を増幅する光増幅器、該光増幅器を使用したノード装置、および該ノード装置と光増幅器を光ファイバで複数接続して構成される光通信ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のインターネットに代表される爆発的な通信需要の増加と光通信システムの低コスト化の要求に伴って、一本の光ファイバに複数の相異なる波長の信号光を多重して伝送する波長多重（ＷＤＭ）伝送方式が検討され、同方式を用いたシステムおよびネットワークが検討されている。更に、このＷＤＭ技術を用いて、単に伝送容量を増加させるだけでなく、ルーティングやリストレーションなどのネットワーク機能を実現するネットワーク（フォトニックネットワーク）が検討されている。このフォトニックネットワークにおける光通信システムでは、ノード間距離の差によるスパンロスの差異があるだけでなく、光ファイバへの接触、経年変化などによりスパンロスが変動したり、光パス切り替え、設備の増設・撤去、ノードの障害などによりチャネル数が変化する。
【０００３】
このような状況下で使用される光増幅器には、このような変動・変化に対して一定の出力または利得を得るための制御が必要となる。このような光増幅器制御を行うためには、光増幅器内部で光信号の光パワーレベルを正確にモニタしなければならない。特に、光増幅器を多段に接続したシステムでは、上流側光増幅器で発生する自然放出増幅光（ＡＳＥ）が信号に重畳されて送信されるので、ＡＳＥの影響を受けずに光パワーレベルをモニタすることが課題となる。
【０００４】
図１３は、従来の１波長による光通信システムの光増幅器の構成を示す図である。同図に示す１波長用の光増幅器では、特定の１波長の利得または出力光パワーレベルを一定に制御すればよく、後述のＷＤＭ伝送方式用の光増幅器のように広い波長帯域にわたって利得または光出力パワーレベルを一定にする必要がない。従って、励起パワーの制御のみで利得一定制御や、スパンロスの差異や変動による光増幅器入力光レベルの差異や変動を補償し出力光パワーレベル一定制御を行うことができる。
【０００５】
入力光は光分岐器１２１により光パワーの一部が分岐され、バンドパスフィルタ１３１を通過し光検出器１４１で受光され、光パワーレベルがモニタされる。入力光には光信号の他に上流の光増幅器において発生するＡＳＥも含まれているが、バンドパスフィルタ１３１によりＡＳＥの大部分は図１４に示すように除去される。このＡＳＥ除去によって、光信号の入力パワーレベルがほとんど誤差なく検出できる。また、光分岐器１２１からの入力光は、光増幅器１１１で増幅され、この増幅された光出力信号は光分岐器１２２で一部が分岐されて、バンドパスフィルタ１３２を通って光検出器１４２に入力される。光検出器１４２は、出力の信号光パワーを検出して制御回路１５１に供給する。このような光パワーレベルの検出法を用いて、光増幅器の制御（利得制御または光出力パワーレベル制御）は次に示す方法により行う。
【０００６】
（ａ）光検出器１４１，１４２により入出力の信号光パワーを検出して、光増幅器利得が一定になるように制御回路１５１によって光増幅部１１１の励起パワーを制御する。
【０００７】
（ｂ）光検出器１４２により出力の信号光パワーを検出して光増幅器出力が一定になるように制御回路１５１によって光増幅部１１１の励起パワーを制御する等の制御法によって行う。
【０００８】
これらの場合、入出力モニタ点ではＡＳＥがバンドパスフィルタ１３１，１３２によって除去されているので、光増幅器制御誤差は小さく抑えられている。
【０００９】
一方、ＷＤＭ伝送方式を用いた光通信システムでは、波長の異なる複数チャネルが同時に伝送されるために、波長数（＝チャネル数）変化に対してこれら複数波長の利得または光出力パワーレベルが一定となるように制御する必要がある。利得一定制御のみが必要なノード内後置増幅器は図１３の構成で（ａ）の制御法でもある程度対応可能であるが、スパン毎の入力光パワーレベルの差異や変動を補償して出力光レベル一定制御を行う線形中継用光増幅器やノード内前置増幅器は図１５に示す光増幅器構成を用いる。この光増幅器では、２つの光増幅部１１１，１１２間に光可変減衰器１０６を配置し、光増幅部１１１は利得一定制御、光増幅部１１２は利得一定制御または出力パワー一定制御を行うことによってチャネル数変動を補償し、入力光パワーレベルの差異や変動の補償は増幅部間の光可変減衰器１０６によって行う。このときに各波長の利得または出力光パワーが一定になるように制御する。なお、図１５において、１２１〜１２４は光分岐器、１４１〜１４４は光検出器、１５１〜１５３は制御回路である。
【００１０】
このような光増幅器の各光増幅部の制御では、１波長用光増幅器と異なり、バンドパスフィルタを使用して光パワーをモニタすることができない。すなわち、透過帯域が固定のバンドパスフィルタではある特定の波長（チャネル）の光パワーレベルしかモニタすることができず、故障等により光パワーをモニタしていた波長の光が光増幅器に入力されなくなると光増幅器の制御が不可能になる。また、透過帯域可変のバンドパスフィルタを用いた場合には、モニタ波長が光増幅器に入力しなくなった時に透過帯域を掃引してモニタ波長を探し出すが、フィルタの透過帯域の掃引速度は数十ｍｓ程度であり、光増幅器の高速制御（数ｍｓ以下）には対応できない。
【００１１】
このような不具合を解決するＷＤＭ伝送方式用光増幅器の光パワーモニタ方式には、（１）アレイ型導波路格子（ＡＷＧ）などの波長選択素子を用いて各チャネルの光パワーを個別にモニタする第１の方法、および（２）全光パワーをモニタして、監視制御チャネルから得られる波長数（チャネル数）で全光パワーを割る演算を行うことによって、１チャネル当たりの光パワーをモニタする第２の方法がある。
【００１２】
第１の方法について、図１６〜図１８を参照して説明する。
【００１３】
図１６は、上流側光増幅器のＡＳＥの影響を抑えた従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器の構成を示すブロック図である。この光増幅器においては、光増幅部１１１および１１２は各々の入出力光の全光パワーをモニタすることにより利得一定制御を行って波長数変動を補償し、光増幅器出力光パワーレベルが一定となるように光増幅部間の光可変減衰器１０６の減衰量を調整し、入力光パワーレベルの差異や変動の補償を行う。光可変減衰器１０６の制御にはチャネル当たりの光パワーレベル情報が必要なので、入力パワーモニタ光の一部を光分岐器１２１，１２５により分岐し、分波器１０７、光検出器１０８ａ〜１０８ｎ、検出制御回路１０９から波長数情報を得る。本構成では各波長の入力光パワーレベルを上流光増幅部１１１によるＡＳＥの影響を受けずに直接モニタできるが、制御回路１５３が波長数情報を得て全出力パワーを波長数で割る演算を行うために制御速度の低下を招くという問題が生じる。なお、図１６において、１２２〜１２４は光分岐器、１４１〜１４４は光検出器、１５１〜１５３は制御回路である。
【００１４】
図１７に示す従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器は、図１６に示した光増幅器が入力光パワーをモニタして波長数情報を得ていたのに対して、光増幅部１１２からの出力光パワーをモニタして波長数情報を得ている点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付されている。すなわち、図１７に示す光増幅器では、光可変減衰器１０６の制御には、光増幅器出力光パワーモニタ光の一部を分岐し、分波器１７１、光検出器１０８ａ〜１０８ｎ、検出制御回路１０９によって各波長の光パワーレベルを直接モニタした値を用いる。このようにすることによって、図１６のような波長数情報に基づく制御速度の低下は防ぐことができるが、入力パワーレベルモニタは本増幅器より上流側に位置する光増幅器で発生するＡＳＥの影響を受け、オペレーションにおいて故障点評定に次のような問題が生じる。光通信システムでは光増幅器の入力コネクタを抜去またはファイバ断により光増幅器入力信号がなくなった（信号断）の場合には、再び信号が復帰したときに光サージが発生しないように光増幅器をシャットダウンする（励起パワーをゼロに落とす）。光増幅器が多段に接続されたシステムでは、上流側に位置する光増幅器入力信号断で上流側光増幅器がシャットダウンしてもＡＳＥがなくなるまでには十数ｍｓから数十ｍｓの時間が掛かり、図１７の構成の光増幅器では信号断から光増幅器が入力光パワーレベルモニタにより信号断を検出するまでには上記程度の時間が掛かる。一方、出力光を分波し各波長の出力光パワーレベルをＡＳＥの誤差なしに検出しているのでシャットダウンはすぐに行える。従って、光増幅器シャットダウンと信号断検出とにタイムラグがあるために、光増幅器は信号断でシャットダウンしたにも関わらず、オペレーション側では光増幅器の故障でシャットダウンしたと誤認してしまう。
【００１５】
図１８に示す従来の光増幅器は、図１６および図１７に示す光増幅器の両方を取り入れた構成のものであり、光増幅器の入出力光パワーモニタで各々の波長多重信号を分波してモニタすることにより、図１６、図１７の両光増幅器の欠点を補っているものであるが、入力光パワーレベルモニタ用の分波器１０７と出力光パワーレベルモニタ用の分波器１７１の２つの波長選択素子が必要となり、装置規模が増大している。なお、図１８において、各構成要素は図１６および図１７に示すものと同じであり、同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００１６】
次に、上述した第２の方法、すなわち全光パワーをモニタして、監視制御チャネルから得られる波長数（チャネル数）で全光パワーを割る演算を行うことによって、１チャネル当たりの光パワーをモニタする方法では、検出した光パワー中に上流側光増幅器で発生するＡＳＥ成分も含まれるので、検出誤差が大きくなったり、波長数が小さい時には波長数を実際よりも大きい数に誤認したりする。すなわち、波長数がゼロにもかかわらずＡＳＥのためにあたかも波長数が１以上あると誤認し光増幅器の励起パワーを止めないために、実際の波長数が１以上に復帰したときに光サージを発生させてしまう危険性がある。また波長数情報は監視制御チャネルの監視信号等から得ることとなるが、この情報の書き換えサイクルに起因する波長数情報遅延により光増幅器が誤作動する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の光増幅器のうち図１６に示した光増幅器では、波長数情報を得て、全光出力パワーを波長数で割る演算を行うため、制御速度が低下するという問題がある。
【００１８】
また、図１７に示す従来の光増幅器では、信号断の検出に時間がかかるとともに、光増幅器のシャットダウンはすぐに行うことができるというように信号断の検出と光増幅器のシャットダウンとにタイムラグがあるため、光増幅器は信号断でシャットダウンしたにも関わらず、オペレーション側では光増幅器の故障でシャットダウンしたと誤認してしまうという問題がある。
【００１９】
更に、図１８に示す従来の光増幅器は、入力光パワーレベルモニタ用と出力光パワーレベルモニタ用の２つの波長選択素子が必要となり、装置規模が増大し、非経済的であるという問題がある。
【００２０】
また、全光パワーをモニタして、監視制御チャネルから得られる波長数（チャネル数）で全光パワーを割る演算を行うことによって、１チャネル当たりの光パワーをモニタする従来の方法では、検出した光パワー中に上流側光増幅器で発生するＡＳＥ成分も含まれるので、検出誤差が大きくなったり、波長数が小さい時には波長数を実際よりも大きい数に誤認し、光サージを発生させたり、更には波長数情報の書き換えサイクルに起因する波長数情報遅延により光増幅器が誤動作するという問題もある。
【００２１】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、装置規模を増大することなく、またＡＳＥの影響を受けずに波長多重信号の光パワーレベルを正確にモニタして確実に制御可能な光増幅器、ノード装置および光通信ネットワークシステムを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、複数の波長の異なる光信号を増幅する光増幅器であって、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、この光増幅部で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第２の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第１の複数の光検出器と、前記分波器からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第２の複数の光検出器と、前記第１の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路と、前記第２の複数の光検出器からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路と、前記第１の検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、および第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路とを有することを要旨とする。
【００２３】
請求項１記載の本発明にあっては、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号を光増幅部で増幅した出力光信号を分岐した光信号を各波長に分波して各出力分波信号の光パワーを検出し、各出力分波信号の光パワー情報から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、および出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【００２４】
また、請求項２記載の本発明は、複数の波長の異なる光信号を増幅する光増幅器であって、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部と、この第１の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、この第２の光分岐器で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器と、この光可変減衰器からの減衰した光信号を分岐する第３の光分岐器と、この第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部と、この第２の光増幅部で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第４の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器と、この第５の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器と、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部への全入力光パワーを検出する第３の光検出器と、前記第４の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第６の光分岐器と、この第６の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器と、前記第５の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第６の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器と、前記分波器からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第６の複数の光検出器と、前記第５の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路と、前記第６の複数の光検出器からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路と、前記第１の検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび前記第２の光検出器で検出した第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路と、前記第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第３の光検出器で検出した第２の光増幅部への全入力光パワーおよび前記第４の光検出器で検出した第２の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路と、前記第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように前記光可変減衰器の減衰量を可変制御する第３の制御回路とを有することを要旨とする。
【００２５】
請求項２記載の本発明にあっては、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号の全入力光パワーを検出し、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワーおよび第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき第１の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、また第２の光増幅部への全入力光パワーを検出し、第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、第２の光増幅部で増幅した出力光信号を各波長に分波して各出力分波信号の光パワーを検出し、各出力分波信号の光パワー情報から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した第２の光増幅部への全入力光パワー、第２の光増幅部からの全出力光パワーおよび出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、更に出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器の減衰量を可変制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができるとともに、入力光パワーレベルの差異や変動を補償して、光増幅器の出力を一定に保つことができる。
【００２６】
更に、請求項３記載の本発明は、光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を増幅する前置光増幅器および該前置光増幅器の出力に接続され、前記前置光増幅器で増幅された光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置を有するノード装置であって、前記前置光増幅器は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、この光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器と、前記第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、前記第２の光分岐器で分岐された前記光増幅部からの出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、前記光分岐挿入装置が、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第３の複数の光検出器と、前記第３の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路と、前記分波器から出力される複数の出力分波信号を受け取り、光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部とを有し、前記前置光増幅器が、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワー、前記第２の光検出器で検出した出力光信号の全出力光パワーおよび前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路とを更に有することを要旨とする。
【００２７】
請求項３記載の本発明にあっては、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号の全入力光パワーを検出し、光増幅部からの全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワーおよび光増幅部の全出力光パワーに基づき光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【００２８】
請求項４記載の本発明は、光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を増幅する前置光増幅器および該前置光増幅器の出力に接続され、前記前置光増幅器で増幅された光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置を有するノード装置であって、前記前置光増幅器が、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部と、この第１の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、この第２の光分岐器で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器と、この光可変減衰器からの減衰された光信号を分岐する第３の光分岐器と、この第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部と、この第２の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第４の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器と、この第５の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器と、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部への全入力光パワーを検出する第３の光検出器と、前記第４の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、前記光分岐挿入装置が、前記第５の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第４の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器と、前記第５の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路と、前記分波器から出力される複数の出力分波信号を受け取り、これにより第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルをモニタして出力するとともに、光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部とを有し、前記前置光増幅器が、前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび前記第２の光検出器で検出した第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路と、前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第３の光検出器で検出した第２の光増幅部への全入力光パワーおよび前記第４の光検出器で検出した第２の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路と、前記光分岐挿入部からの第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルおよび前記第３の光検出器からの第２の光増幅部への全入力光パワーに基づき前記第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように前記光可変減衰器の減衰量を可変制御する第３の制御回路とを更に有することを要旨とする。
【００２９】
請求項４記載の本発明にあっては、入力光信号の全入力光パワーを検出し、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した入力光信号の全入力光パワー、第１の光増幅部の全出力光パワー、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第１の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、また第２の光増幅部への全入力光パワーを検出し、第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した第２の光増幅部の全入力光パワー、第２の光増幅部の全出力光パワー、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、更に光分岐挿入部からの第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルおよび第２の光増幅部への全入力光パワーに基づき第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器の減衰量を可変制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができるとともに、入力光パワーレベルの差異や変動を補償して、光増幅器の出力を一定に保つことができる。
【００３０】
また、請求項５記載の本発明は、光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号に対して光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置および該光分岐挿入装置の出力に接続され、該光分岐挿入装置からの光信号を増幅する後置光増幅器を有するノード装置であって、前記後置光増幅器が、前記光分岐挿入装置から出力される光信号を分岐する第１の光分岐器と、この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、この光増幅部で増幅された光信号を分岐して出力する第２の光分岐器と、前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器と、前記第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記光増幅部への入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、前記第２の光分岐器で分岐された前記光増幅部からの出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、前記光分岐挿入装置が、光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号に対して分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部と、この光分岐挿入部から出力される光信号を受け取り、この光信号の各波長を合波して、入力光信号として前記後置光増幅器の前記第１の光分岐器に供給するとともに、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力する合分波器と、この合分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する複数の光検出器と、この複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路とを有し、前記後置光増幅器が、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワー、前記第２の光検出器で検出した出力光信号の全出力光パワーおよび前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路を更に有することを要旨とする。
【００３１】
請求項５記載の本発明にあっては、光分岐挿入部からの光信号の各波長を合分波器で合波して、後置光増幅器の入力光信号とし、この入力光信号を各波長に分波して、各入力分波信号の光パワーを検出して、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、後置光増幅器への入力光信号の全入力光パワーを検出し、後置光増幅器の出力光信号の全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワー、出力光信号の全出力光パワーに基づき後置光増幅器の励起源の発生するパワーを制御し、後置光増幅器における各波長の利得が一定に保たれるように制御するため、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【００３２】
更に、請求項６記載の本発明は、複数のノード装置を光ファイバで直列接続して光伝送路を形成して、多重化された複数の波長の異なる光信号を伝送するとともに、各ノード装置の前後に線形中継用光増幅器を設けた光通信ネットワークシステムであって、前記ノード装置が、請求項３乃至５のいずれかに記載のノード装置であり、前記線形中継用光増幅器が、請求項１または２記載の光増幅器であることを要旨とする。
【００３３】
請求項６記載の本発明にあっては、光通信ネットワークシステムを構成する各ノード装置が請求項３乃至５のいずれかに記載のノード装置であり、また線形中継用光増幅器が請求項１または２記載の光増幅器であるため、シャットダウンを短時間で完了し、光サージの発生が防止され、誤動作することなく安定した伝送特性を得ることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。
【００３５】
同図に示す第１の実施形態の光増幅器は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部１と、この光増幅部１で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第２の光分岐器２２と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器７と、分波器７からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第１の複数の光検出器８ｂ１−１６と、分波器７からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第２の複数の光検出器８ａ１−１６と、第１の複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路９１と、第２の複数の光検出器８ａ１−１６からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路９２と、第１の複数の光検出器８ｂ１−１６からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報および第２の複数の光検出器８ａ１−１６からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路５とから構成されている。
【００３６】
なお、分波器７は、詳細には図２に示すように構成されている。この分波器７は、１７×１７ＡＷＧ（アレイ型導波路格子）を使用して構成されている。図２において、波長λ（１） １ とλ（２） １ ，λ（１） ２ とλ（２） ２ ，…λ（１） １６とλ（２） １６は、それぞれ同じ波長を示しているものであるが、モニタしている個所が異なるため、（１），（２）で区別している。
【００３７】
光増幅部１の入力光パワーモニタのために光分岐器２１で分岐された光信号は、分波器７のポート１−０に入射し、ポート２−１から２−１６に分波されて、各波長毎に出射され、図１に示した第１の複数の光検出器８ｂ１−１６に入力される。また、光増幅部１の出力光パワーモニタのために光分岐器２２で分岐された光信号は、分波器７のポート２−０に入射し、ポート１−１から１−１６に分波されて、各波長毎に出射され、図１に示した第２の複数の光検出器８ａ１−１６に入力される。
【００３８】
各出射ポート１−１〜１−１６および２−１〜２−１６にそれぞれ接続されている第２の複数の光検出器８ａ１−１６および第１の複数の光検出器８ｂ１−１６は、フォトダイオードで構成され、各波長の光パワーをモニタする。なお、波長数は、光通信ネットワークシステムが使用する波長数に依存するので、図２に示した分波器７が分波する波長数は１６に限られるものではない。
【００３９】
図１に示すように構成される光増幅器では、多重化された複数の波長の異なる入力光信号は、第１の光分岐器２１で分岐され、一方は光増幅部１で増幅され、他方は分波器７に供給される。また、光増幅部１で増幅された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されて、一方は出力され、他方は分波器７に供給される。
【００４０】
分波器７は、第１の光分岐器２１からの入力光信号と第２の光分岐器２２からの出力光信号をそれぞれ入射ポート１−０および２−０から受け取ると、入力光信号および出力光信号をそれぞれ各波長に分波して、それぞれ複数の入力分波信号および複数の出力分波信号として出射ポート２−１〜２−１６および出射ポート１−１〜１−１６からそれぞれ出射する。分波器７の出射ポート２−１〜２−１６から出射された複数の入力分波信号は、第１の複数の光検出器８ｂ１−１６で各入力分波信号の光パワーを検出され、第１の検出制御回路９１に供給される。第１の検出制御回路９１は、各入力分波信号の光パワー情報を受け取ると、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出して、制御回路５に供給する。また、分波器７の出射ポート１−１〜１−１６から出射された複数の出力分波信号は、第２の複数の光検出器８ａ１−１６で各出力分波信号の光パワーを検出され、第２の検出制御回路９２に供給される。第２の検出制御回路９２は、各出力分波信号の光パワー情報を受け取ると、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出して、制御回路５に供給する。
【００４１】
制御回路５は、第１の検出制御回路９１からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報および第２の検出制御回路９２からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき、光増幅部１の励起源の発生するパワーを制御し、これにより光増幅部１における各波長の利得を一定に保つように制御する。
【００４２】
上述したように、本実施形態では、１つの分波器７を用いて入力パワーレベルをモニタでき、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力パワーモニタを行うことができる。
【００４３】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。
【００４４】
図３に示す第２の実施形態の光増幅器は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部１１と、この第１の光増幅部１１で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器２２と、この第２の光分岐器２２で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器６と、この光可変減衰器６からの減衰した光信号を分岐する第３の光分岐器２３と、この第３の光分岐器２３で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部１２と、この第２の光増幅部１２で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第４の光分岐器２４と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器２５と、この第５の光分岐器２５で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器４１と、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部１１からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器４２と、第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号を受け取り、第２の光増幅部１２への全入力光パワーを検出する第３の光検出器４３と、第４の光分岐器２４で分岐された他方の光信号を更に分岐する第６の光分岐器２６と、この第６の光分岐器２６で分岐された一方の光信号を受け取り、第２の光増幅部１２からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器４４と、第５の光分岐器２５で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第６の光分岐器２６で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器７と、この分波器７からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器８ｂ１−１６と、分波器７からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第６の複数の光検出器８ａ１−１６と、第５の複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路９１と、第６の複数の光検出器８ａ１−１６からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路９２と、第１の検出制御回路９１からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、第１の光検出器４１で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび第２の光検出器４２で検出した第１の光増幅部１１からの全出力光パワーに基づき第１の光増幅部１１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路５１と、第２の検出制御回路９２からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、第３の光検出器４３で検出した第２の光増幅部１２への全入力光パワーおよび第４の光検出器４４で検出した第２の光増幅部１２からの全出力光パワーに基づき第２の光増幅部１２における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路５２と、第２の検出制御回路９２からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部１２の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器６の減衰量を可変制御する第３の制御回路５３とから構成されている。なお、分波器７は、図２に示したものと同じものを使用している。
【００４５】
このように構成される光増幅器においては、多重化された複数の波長の異なる入力光信号は、第１の光分岐器２１で分岐され、一方は第１の光増幅部１１で増幅され、他方は第５の光分岐器２５に供給される。また、第１の光増幅部１１で増幅された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されて、一方は光可変減衰器６に供給されて減衰され、第３の光分岐器２３に供給される。第３の光分岐器２３は、光可変減衰器６からの光信号を分岐し、一方を第２の光増幅部１２に供給して増幅する。第２の光増幅部１２で増幅された光信号は、第４の光分岐器２４で分岐され、一方は光増幅器の出力信号として出力され、他方は第６の光分岐器２６に供給される。
【００４６】
第５の光分岐器２５は、第１の光分岐器２１からの光信号を分岐し、一方を第１の光検出器４１に供給して、ここで入力光信号の全入力光パワーが検出されて第１の制御回路５１に供給され、他方を分岐器７に供給する。また、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号である第１の光増幅部１１からの出力光信号は、第２の光検出器４２に供給され、ここで第１の光増幅部１１からの全出力光パワーを検出され、この検出された全出力光パワーは第１の制御回路５１に供給される。
【００４７】
また、第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号は、第３の光検出器４３に供給され、ここで第２の光増幅部１２への全入力光パワーが検出されて第２の制御回路５２に供給される。更に、第６の光分岐器２６で分岐された一方の光信号は、第４の光検出器４４に供給され、ここで第２の光増幅部１２からの全出力光パワーが検出されて第２の制御回路５２に供給され、また他方の光信号は分波器７に供給される。
【００４８】
分波器７は、第５の光分岐器２５から入力光信号および第６の光分岐器２６から出力光信号を供給されると、第５の光分岐器２５からの入力光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第６の光分岐器２６からの出力光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する。
【００４９】
分波器７からの複数の入力分波信号は、第５の複数の光検出器８ｂ１−１６に供給され、ここで各入力分波信号の光パワーが検出されて、第１の検出制御回路９１に供給される。第１の検出制御回路９１は、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、第１の制御回路５１および第２の制御回路５２に供給する。
【００５０】
また、分波器７からの複数の出力分波信号は、第６の複数の光検出器８ａ１−１６に供給され、ここで各出力分波信号の光パワーが検出されて、第２の検出制御回路９２に供給される。第２の検出制御回路９２は、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、第３の制御回路５３に供給する。
【００５１】
第１の制御回路５１は、第１の光検出器４１から入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２からの第１の光増幅部１１の全出力光パワー、および第１の検出制御回路９１から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を受け取ると、これらの情報に基づき第１の光増幅部１１の励起の発生するパワーを制御し、第１の光増幅部１１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。また、このような制御において、第１の検出制御回路９１で波長数ゼロが検出され、この情報が第１の制御回路５１に供給されると、第１の制御回路５１は、第１の光増幅部１１の励起パワーをゼロに低減するように制御する。
【００５２】
また、第２の制御回路５２は、第３の光検出器４３から第２の光増幅部１２の全入力光パワー、第４の光検出器４４から第２の光増幅部１２の全出力光パワー、および第１の検出制御回路９１から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を受け取ると、これらの情報に基づき第２の光増幅部１２の励起の発生するパワーを制御し、第２の光増幅部１２における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００５３】
更に、第３の制御回路５３は、第２の検出制御回路９２から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を受け取ると、これらの情報に基づき第２の光増幅部１２の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器６の減衰量を可変制御する。
【００５４】
上述したように、本実施形態では、１つの分波器７を用いて入力パワーレベルをモニタでき、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力パワーモニタを行うことができる。
【００５５】
次に、図４を参照して、本発明の第３の実施形態に係るノード装置について説明する。同図に示す実施形態のノード装置は、例えば光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を増幅する前置光増幅器１００および該前置光増幅器１００の出力に接続され、前置光増幅器１００で増幅された光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置（以下、ＯＡＤＭ装置と略称する）１１０から構成されている。
【００５６】
前置光増幅器１００、すなわちＯＡＤＭ用前置光増幅器１００は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部１１と、この第１の光増幅部１１で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器２２と、この第２の光分岐器２２で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器６と、この光可変減衰器６からの減衰された光信号を分岐する第３の光分岐器２３と、この第３の光分岐器２３で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部１２と、この第２の光増幅部１２で増幅された光信号を分岐する第４の光分岐器２４と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器２５と、この第５の光分岐器２５で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器４１と、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部１１からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器４２と、第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号を受け取り、第２の光増幅部１２への全入力光パワーを検出する第３の光検出器４３と、第４の光分岐器２４で分岐された一方の光信号を受け取り、第２の光増幅部１２からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器４４と、後述するＯＡＤＭ装置１１０の検出制御回路９から供給される入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、第１の光検出器４１で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび第２の光検出器４２で検出した第１の光増幅部１１の全出力光パワーに基づき第１の光増幅部１１の励起源の発生するパワーを制御し、これにより第１の光増幅部１１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路５１と、検出制御回路９から供給される入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、第３の光検出器４３で検出した第２の光増幅部１２の全入力光パワーおよび第４の光検出器４４で検出した第２の光増幅部１２の全出力光パワーに基づき第２の光増幅部１２の励起源の発生するパワーを制御し、これにより第２の光増幅部１２における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路５２と、後述するＯＡＤＭ装置１１０の光部品／制御回路群１２０からの第２の光増幅部１２の各波長の出力光パワーレベル情報および第３の光検出器４３で検出した第２の光増幅部１２の全入力光パワーに基づき第２の光増幅部１２の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器６の減衰量を可変制御する第３の制御回路５３とから構成されている。
【００５７】
また、光分岐挿入装置１１０、すなわちＯＡＤＭ装置１１０は、前置光増幅器１００の第５の光分岐器２５で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第４の光分岐器２４で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器７と、分波器７からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器８ｂ１−１６、この第５の複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路９と、分波器７から出力される複数の出力分波信号を受け取り、第２の光増幅部１２の各波長の出力光パワーレベルをモニタし、この各波長の出力光パワーレベル情報を第３の制御回路５３に供給するとともに、光信号の分岐および挿入を含む処理を行うＯＡＤＭ装置１１０内の光スイッチ、光可変減衰器、光検出器など光信号の分岐および挿入に必要な光部品群およびそれらの制御回路群からなる本発明の光分岐挿入部を構成する光部品／制御回路群１２０とから構成されている。なお、分波器７は、図２に示したものと同じものが使用される。
【００５８】
次に、以上のように構成される第３の実施形態のノード装置の作用について説明する。
【００５９】
図４に示すノード装置において、光通信ネットワークシステムの光ファイバから入力される多重化された複数の波長の異なる入力光信号は、前置光増幅器１００の第１の光分岐器２１に入力されて分岐され、一方の光信号は第１の光増幅部１１で増幅されて、第２の光分岐器２２に供給され、他方の光信号は第５の光分岐器２５に供給されて、更に分岐され、この分岐された一方の光信号はＯＡＤＭ装置１１０の分波器７に入力され、他方の光信号は第１の光検出器４１に供給され、この第１の光検出器４１で入力光信号の全入力光パワーが検出され、第１の制御回路５１に供給される。
【００６０】
また、第１の光増幅部１１で増幅された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されると、その一方の光信号は光可変減衰器６で減衰され、第３の光分岐器２３に供給され、第２の光分岐器２２からの他方の光信号は第２の光検出器４２に供給され、ここで第１の光増幅部１１の全出力光パワーが検出され、光増幅部１の制御回路５１に供給される。
【００６１】
第３の光分岐器２３は、光可変減衰器６から出力される光信号を分岐し、その一方の光信号は第２の光増幅部１２で増幅されて、第４の光分岐器２４に供給され、また第３の光分岐器２３からの他方の光信号は第３の光検出器４３に供給され、ここで第２の光増幅部１２への全入力光パワーが検出されて、第２の制御回路５２および第３の制御回路５３に供給される。
【００６２】
第４の光分岐器２４は、第２の光増幅部１２から出力される光信号を分岐し、その一方の光信号をＯＡＤＭ装置１１０の分波器７に供給し、他方の光信号を第４の光検出器４４に供給し、ここで第２の光増幅部１２の全出力光パワーが検出され、第２の制御回路５２に供給される。
【００６３】
ＯＡＤＭ装置１１０の分波器７は、第５の光分岐器２５からの入力光信号を供給されると、この入力光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力し、この入力分波信号を第１の制御回路５１および第２の制御回路５２に供給するとともに、また第４の光分岐器２４からの出力光信号を供給されると、この出力光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力し、光部品／制御回路群１２０に供給する。光部品／制御回路群１２０は、この複数の出力分波信号を受け取り、第２の光増幅部１２の各波長の出力光パワーレベルをモニタし、この各波長の出力光パワーレベル情報を第３の制御回路５３に供給するとともに、光信号の分岐および挿入などの処理を行って出力する。
【００６４】
前置光増幅器１００の第１の制御回路５１は、第１の光検出器４１からの入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２からの第１の光増幅部１１の全出力光パワー、および検出制御回路９からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を供給されると、これらの情報に基づき第１の光増幅部１１の励起源の発生するパワーを制御し、これにより第１の光増幅部１１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００６５】
また、第２の制御回路５２は、第３の光検出器４３からの第２の光増幅部１２の全入力光パワー、第４の光検出器４４からの第２の光増幅部１２の全出力光パワー、および検出制御回路９からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を供給されると、これらの情報に基づき第２の光増幅部１２の励起源の発生するパワーを制御し、これにより第２の光増幅部１２における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００６６】
更に、第３の制御回路５３は、第３の光検出器４３からの第２の光増幅部１２の全入力光パワーおよび光部品／制御回路群１２０からの第２の光増幅部１２の各波長の出力光パワーレベルを供給されると、これらの情報に基づき第２の光増幅部１２の入力パワーの変化を補償するとともに第２の光増幅部１２の出力を一定に保つように光可変減衰器６の減衰量を可変制御する。
【００６７】
上述したように、本実施形態のノード装置では、本発明の光増幅器をＯＡＤＭ装置１１０の前置光増幅器として使用できるとともに、１つの分波器７を用いて入力パワーレベルをモニタでき、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力パワーモニタを行うことができる。
【００６８】
図５は、本発明の第４の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。同図に示すノード装置は、図４に示した第３の実施形態のノード装置においてＯＡＤＭ装置１１０に設けられていた検出制御回路９を前置光増幅器１００に設けるように構成し、前置光増幅器の符号を１０１とし、ＯＡＤＭ装置の符号を１１３と変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００６９】
次に、図６を参照して、本発明の第５の実施形態に係るノード装置について説明する。同図に示す実施形態のノード装置は、図４に示したノード装置において入力パワーレベルの差異および変動は補償せず、各波長の利得一定制御のみを行うように簡略化したものであり、図４と同様に前置光増幅器２１０および該前置光増幅器２１０の出力に接続されている光分岐挿入装置（以下、ＯＡＤＭ装置と略称する）２１１から構成されている。
【００７０】
前置光増幅器２１０、すなわちＯＡＤＭ用前置光増幅器２１０は、多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部１と、この光増幅部１で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器２２と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器２３と、第３の光分岐器２３で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器４１と、第２の光分岐器２２で分岐された光増幅部１からの出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器４２と、第１の光検出器４１で検出した入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２で検出した出力光信号の全出力光パワーおよび後述するＯＡＤＭ装置２１１の検出制御回路９からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路５とから構成されている。
【００７１】
また、光分岐挿入装置２１１、すなわちＯＡＤＭ装置２１１は、前置光増幅器２１０の第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、第２の光分岐器２２で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器７と、この分波器７からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第１の複数の光検出器８ｂ１−１６と、この第１の複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路９と、分波器７から出力される複数の出力分波信号を受け取り、光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部を構成する光部品／制御回路群１２０とから構成されている。
【００７２】
以上のように構成される第５の実施形態のノード装置の作用について説明する。
【００７３】
図６に示すノード装置において、光通信ネットワークシステムの光ファイバから入力される多重化された複数の波長の異なる入力光信号は、前置光増幅器２１０の第１の光分岐器２１に入力されて分岐され、一方の光信号は光増幅部１で増幅されて、第２の光分岐器２２に供給され、他方の光信号は第３の光分岐器２３に供給されて、更に分岐され、この分岐された一方の光信号はＯＡＤＭ装置２１１の分波器７に入力され、他方の光信号は第１の光検出器４１に供給され、この第１の光検出器４１で入力光信号の全入力光パワーが検出され、制御回路５に供給される。
【００７４】
また、光増幅部１で増幅された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されると、この分岐された一方の光信号はＯＡＤＭ装置２１１の分波器７に供給され、また他方の光信号は、第２の光検出器４２に供給され、ここで光増幅部１からの出力光信号の全出力光パワーを検出され、制御回路５に供給される。
【００７５】
ＯＡＤＭ装置２１１の分波器７は、第３の光分岐器３からの入力光信号を供給されると、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として第３の複数の光検出器８ｂ１−１６に供給する。この第３の複数の光検出器８ｂ１−１６は、複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出し、検出制御回路９に供給する。検出制御回路９は、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、制御回路５に供給する。また、分波器７は、第２の光分岐器２２からの光信号を受け取ると、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として光部品／制御回路群１２０に出力する。光部品／制御回路群１２０は、複数の出力分波信号を受け取り、光信号の分岐および挿入などの処理を行う。
【００７６】
制御回路５は、第１の光検出器４１から入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器２２から出力光信号の全出力光パワーおよび検出制御回路９から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を供給されると、これらの情報に基づき光増幅部１の励起源の発生するパワーを制御し、光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００７７】
上述したように、本実施形態のノード装置では、本発明の光増幅器をＯＡＤＭ装置２１１の前置光増幅器として使用できるとともに、１つの分波器７を用いて入力パワーレベルをモニタでき、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力パワーモニタを行うことができる。
【００７８】
図７は、本発明の第６の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。同図に示すノード装置は、図６に示した第５の実施形態のノード装置においてＯＡＤＭ装置２１１に設けられていた検出制御回路９を前置光増幅器２１０に設けるように構成し、前置光増幅器の符号を２１２とし、ＯＡＤＭ装置の符号を２１３と変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００７９】
次に、図８を参照して、本発明の第７の実施形態に係るノード装置について説明する。同図に示した実施形態のノード装置は、図６、図７に示したノード装置において光増幅器を光分岐挿入装置の後に設けて、後置光増幅器３１３として構成し、この後置光増幅器の前置側に光分岐挿入装置（以下、ＯＡＤＭ装置と略称する）３１１を設けるように構成したものである。
【００８０】
後置光増幅器３１３、すなわちＯＡＤＭ用後置光増幅器３１３は、光分岐挿入装置３１１から出力される光信号を分岐する第１の光分岐器２１と、この第１の光分岐器２１で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部１と、この光増幅部１で増幅された光信号を分岐して出力する第２の光分岐器２２と、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器２３と、この第３の光分岐器２３で分岐された一方の光信号を受け取り、光増幅部１への入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器４１と、第２の光分岐器２２で分岐された光増幅部１の出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器４２と、第１の光検出器４１で検出した入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２で検出した出力光信号の全出力光パワーおよびＯＡＤＭ装置３１１の後述する検出制御回路９からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部１の励起源の発生するパワーを制御し、光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路５とから構成されている。
【００８１】
また、光分岐挿入装置３１１、すなわちＯＡＤＭ装置３１１は、光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号に対して分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部を構成する光部品／制御回路群１２０と、この光部品／制御回路群１２０から出力される光信号を受け取り、この光信号の各波長を合波して、入力光信号として後置光増幅器３１３の第１の光分岐器２１に供給するとともに、第３の光分岐器２３で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力する合分波器１４と、この合分波器１４からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する複数の光検出器８ｂ１−１６と、この複数の光検出器８ｂ１−１６からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路９とから構成されている。
【００８２】
このように構成されるノード装置では、光通信ネットワークシステムを構成する光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を光部品／制御回路群１２０で受け取り、該光信号に対して分岐および挿入を含む処理を行い、合分波器１４に供給する。合分波器１４は、光部品／制御回路群１２０からの光信号の各波長を合波して、入力光信号として後置光増幅器３１３の第１の光分岐器２１に供給する。
【００８３】
後置光増幅器３１３の第１の光分岐器２１は、光分岐挿入装置３１１からの入力光信号を分岐し、この分岐した一方の光信号を光増幅部１に供給して増幅し、この増幅された光信号を第２の光分岐器２２に供給するとともに、第１の光分岐器２１で分岐された他方の光信号を第３の光分岐器２３に供給する。第３の光分岐器２３は、第１の光分岐器２１からの光信号を更に分岐し、一方を第１の光検出器４１に供給し、ここで光増幅部１への入力光信号の全入力光パワーを検出し、制御回路５に供給する。
【００８４】
また、光増幅部１で増幅され、第２の光分岐器２２に供給された光信号は、第２の光分岐器２２で分岐されると、一方を出力するとともに、他方を第２の光検出器４２に供給する。第２の光検出器４２は、この光信号から光増幅部１の出力光信号の全出力光パワーを制御回路５に供給する。
【００８５】
更に、第３の光分岐器２３で分岐された光信号は、光分岐挿入装置３１１の合分波器１４に供給されると、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力し、複数の光検出器８ｂ１−１６に供給する。複数の光検出器８ｂ１−１６は、合分波器１４から複数の入力分波信号を受け取ると、各入力分波信号の光パワーを検出し、検出制御回路９に供給する。検出制御回路９は、各入力分波信号の光パワー情報を受け取ると、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、後置光増幅器３１３の制御回路５に供給する。
【００８６】
制御回路５は、第１の光検出器４１から入力光信号の全入力光パワー、第２の光検出器４２から出力光信号の全出力光パワーおよびＯＡＤＭ装置３１１の検出制御回路９から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を受け取ると、これらの情報に基づき光増幅部１の励起源の発生するパワーを制御し、光増幅部１における各波長の利得が一定に保たれるように制御する。
【００８７】
上述したように、本発明の光増幅器はＯＡＤＭ装置の後置光増幅器として使用することができ、１つの分波器を用いて、入力パワーレベルをモニタすることができる。
【００８８】
図９は、本発明の第８の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。同図に示すノード装置は、図８に示した第７の実施形態のノード装置において後置光増幅器３１３に設けられていた検出制御回路９をＯＡＤＭ装置３１１に設けるように構成し、後置光増幅器の符号を３１５とし、ＯＡＤＭ装置の符号を３１４と変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００８９】
図１０は、本発明の第９の実施形態に係る光通信ネットワークシステムを構成するＯＡＤＭリングシステムの構成を示す図である。同図に示す光通信ネットワークシステムを構成するＯＡＤＭリングシステムは、ノード装置をそれぞれ構成する複数のＯＡＤＭノード１５ａ〜１５ｄを光ファイバで直列接続して光伝送路を形成して、多重化された複数の波長の異なる光信号を伝送するとともに、各ノード装置の前後に線形中継用光増幅器１６ａ〜１６ｈを設けて、全体として環状に構成したものである。
【００９０】
このように構成されるＯＡＤＭリングシステムにおいて、各ＯＡＤＭノード１５ａ〜１５ｄは、上述した図４〜図７に示した前置光増幅器とＯＡＤＭ装置からなるノード装置または図８〜図９に示したＯＡＤＭ装置と後置光増幅器からなるノード装置を使用することができるが、前置光増幅器およびＯＡＤＭ装置からなるノード装置、ＯＡＤＭ装置および後置光増幅器からなるノード装置、または前置光増幅器、ＯＡＤＭ装置および後置光増幅器からなるノード装置のような組み合わせのいずれで構成されてもよいものであり、また各線形中継用光増幅器は、図１、図３に示した光増幅器を使用することができる。
【００９１】
このように構成されるＯＡＤＭリングシステムである光通信ネットワークシステムにおいて、例えば図１０のＡ点において光増幅器１６ｇの入力コネクタを抜去した場合、光増幅器１６ｈは、図１１に残留波長の光出力過渡応答特性を示すように、従来技術に比較して、非常に短時間でシャットダウンを完了している。
【００９２】
更に具体的に説明すると、従来はこのような光増幅器として図１５に示すような構成の光増幅器を使用しているが、このような従来の光増幅器では、信号断によって上流の光増幅器から順次シャットダウンを行い、出力レベルをゼロに落としているが、残留ＡＳＥの影響で下流の光増幅器１６ｈではシャットダウンに時間がかかっている。このようにシャットダウンに時間がかかると、数百μｓ以内に再び光増幅器１６ｇの入力コネクタを挿入した場合には、光増幅器１６ｈはシャットダウンしていないため、光サージを発生し、ＯＡＤＭノード１５ａの光受信器を破損させてしまうことになる。このような状況は保守者が素早くコネクタを抜去、挿入を行ったときに発生する。このような光サージは図１７に示す構成の光増幅器で防御できるが、従来技術で説明したように故障点評点に問題を生じる。光増幅器の入力光パワーモニタ値がＡＳＥにより信号断を検出する前に光増幅器がシャットダウンしてしまうため、故障点評点を複雑にする問題が発生する。
【００９３】
これに対して、本発明の光増幅器では、図１１に示すように、約１００μｓで光増幅器１６ｈのシャットダウンを完了しているため、上述したコネクタ操作を行っても光サージは発生しない。また、光増幅器で入力光パワーモニタ値から信号断を検出しているので、故障点評点に影響を及ぼさない。
【００９４】
図１２は、図１０に示したＯＡＤＭリングシステムのＯＡＤＭノード１５ｂの出力点Ｃで波長数切替を行い、波長数変動が起きた場合のＯＡＤＭノード１５ｃの前置光増幅器出力パワーの過渡応答を示す図である。この図において、従来の光増幅器は、図１５で示した構成の光増幅器を用いているものであり、波長数変動（１６→１）により波長数が小さくなったときに、上流の光増幅器のＡＳＥの影響を受けて波長数を実際より大きく見積もり、前置光増幅器の出力値が小さくなり、その結果としてＯＡＤＭでの光出力パワーレベルが図１２に示すように小さくなっている。
【００９５】
これに対して、本発明の光増幅器を用いた場合には、約１００μｓの制御時間で安定した出力光パワーレベルが実現されている。
【００９６】
上述したように、本発明の光増幅器を用いることにより、光増幅器部分の装置規模の拡大なく、各光増幅器に入力する波長数が変化しても、ＡＳＥの影響を受けずに光増幅器制御が確実に行われる安定した動作の光通信ネットワークシステムを構築することができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、光通信ネットワークシステムとして環状に構成したリングシステムについて説明しているが、本発明の光通信ネットワークシステムは環状である必要はないとともに、更に光クロスコネクト装置を使用したシステム、２点地間を結んだ（ポイント・トゥ・ポイント）ＷＤＭ装置を使用したシステムでもよいものである。
【００９８】
また、上述した各実施形態における各光増幅部の利得制御、光可変減衰器の制御の具体例は、一例であり、これに限定されるものでなく、制御回路が検出制御回路からの光パワーレベル情報や波長数情報を用いて、各光増幅部の励起源の発生パワーを制御するものであればよいものである。
【００９９】
更に、上述した図４〜図９に示す実施形態では、ＯＡＤＭ装置の前置または後置用の光増幅器として説明したが、本光増幅器が適用されるのはＯＡＤＭ装置用に限定されるものでなく、光クロスコネクト装置、ＷＤＭ用の光チャネル終端装置などのＷＤＭ装置であればよいものである。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号を光増幅部で増幅した出力光信号を分岐した光信号を各波長に分波して各出力分波信号の光パワーを検出し、各出力分波信号の光パワー情報から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、および出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【０１０１】
また、本発明によれば、入力光信号の分波した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号の全入力光パワーを検出し、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワーおよび第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき第１の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、また第２の光増幅部への全入力光パワーを検出し、第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、第２の光増幅部で増幅した出力光信号を各波長に分波して各出力分波信号の光パワーを検出し、各出力分波信号の光パワー情報から出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した第２の光増幅部への全入力光パワー、第２の光増幅部からの全出力光パワーおよび出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、更に出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器の減衰量を可変制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができるとともに、入力光パワーレベルの差異や変動を補償して、光増幅器の出力を一定に保つことができる。
【０１０２】
更に、本発明によれば、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、入力光信号の全入力光パワーを検出し、光増幅部からの全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワーおよび光増幅部の全出力光パワーに基づき光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【０１０３】
本発明によれば、入力光信号の全入力光パワーを検出し、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、入力光信号の分岐した光信号を各波長に分波して各入力分波信号の光パワーを検出し、各入力分波信号の光パワー情報から入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した入力光信号の全入力光パワー、第１の光増幅部の全出力光パワー、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第１の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、また第２の光増幅部への全入力光パワーを検出し、第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出し、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、これらの検出した第２の光増幅部の全入力光パワー、第２の光増幅部の全出力光パワー、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき第２の光増幅部の励起源の発生するパワーを制御して、第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御し、更に光分岐挿入部からの第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルおよび第２の光増幅部への全入力光パワーに基づき第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように光可変減衰器の減衰量を可変制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができるとともに、入力光パワーレベルの差異や変動を補償して、光増幅器の出力を一定に保つことができる。
【０１０４】
また、本発明によれば、光分岐挿入部からの光信号の各波長を合分波器で合波して、後置光増幅器の入力光信号とし、この入力光信号を各波長に分波して、各入力分波信号の光パワーを検出して、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出し、後置光増幅器への入力光信号の全入力光パワーを検出し、後置光増幅器の出力光信号の全出力光パワーを検出し、これらの検出した入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、入力光信号の全入力光パワー、出力光信号の全出力光パワーに基づき後置光増幅器の励起源の発生するパワーを制御し、後置光増幅器における各波長の利得が一定に保たれるように制御するので、１つの分波器を使用して、入力光パワーレベルをモニタして光増幅器の制御を確実に行うことができ、装置規模を増大することなく、上流の光増幅器によって発生するＡＳＥの影響を受けない入力光パワーレベルモニタを行うことができる。
【０１０５】
更に、本発明によれば、光通信ネットワークシステムを構成する各ノード装置が請求項３乃至５のいずれかに記載のノード装置であり、また線形中継用光増幅器が請求項１または２記載の光増幅器であるので、シャットダウンを短時間で完了し、光サージの発生が防止され、誤動作することなく安定した伝送特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光増幅器に使用されている分波器の詳細な構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第６の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第７の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第８の実施形態に係るノード装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第９の実施形態に係る光通信ネットワークシステムを構成するＯＡＤＭリングシステムの構成を示す図である。
【図１１】図１０に示したＯＡＤＭリングシステムである光通信ネットワークシステムにおける残留波長の光出力過渡応答特性を示す図である。
【図１２】図１０に示したＯＡＤＭリングシステムである光通信ネットワークシステムにおいて波長数変動が起きた場合のＯＡＤＭノードの前置光増幅器出力パワーの過渡応答を示す図である。
【図１３】従来の１波長用光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１４】従来の１波長の光通信ネットワークシステムの光増幅器においてＡＳＥが除去される様子を説明するための図である。
【図１５】従来のＷＤＭ伝送方式用の光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１６】上流側光増幅器のＡＳＥの影響を抑えた従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器の別の構成を示すブロック図である。
【図１８】従来のＷＤＭ伝送方式用光増幅器の更に別の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 光増幅部
１１ 第１の光増幅部
１２ 第２の光増幅部
２１−２６ 光分岐器
４１−４４ 光検出器
５，５１−５３ 制御回路
７ 分波器
１４ 合分波器
８ａ１−１６，８ｂ１−１６ 複数の光検出器
９１，９２ 検出制御回路
１２０ 光部品／制御回路群
Claims (6)
- 複数の波長の異なる光信号を増幅する光増幅器であって、
多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、
この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、
この光増幅部で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第２の光分岐器と、
前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、
前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第１の複数の光検出器と、
前記分波器からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第２の複数の光検出器と、
前記第１の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路と、
前記第２の複数の光検出器からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路と、
前記第１の検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、および第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路と
を有することを特徴とする光増幅器。 - 複数の波長の異なる光信号を増幅する光増幅器であって、
多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、
この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部と、
この第１の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、
この第２の光分岐器で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器と、
この光可変減衰器からの減衰した光信号を分岐する第３の光分岐器と、
この第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部と、
この第２の光増幅部で増幅された光信号を分岐し、この分岐された一方の光信号を光増幅器の出力光信号として出力する第４の光分岐器と、
前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器と、
この第５の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器と、
前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部への全入力光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第４の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第６の光分岐器と、
この第６の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器と、
前記第５の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第６の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、
前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器と、
前記分波器からの複数の出力分波信号をそれぞれ受け取り、各出力分波信号の光パワーを検出する第６の複数の光検出器と、
前記第５の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第１の検出制御回路と、
前記第６の複数の光検出器からの各出力分波信号の光パワー情報を受け取り、出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する第２の検出制御回路と、
前記第１の検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび前記第２の光検出器で検出した第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路と、
前記第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第３の光検出器で検出した第２の光増幅部への全入力光パワーおよび前記第４の光検出器で検出した第２の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路と、
前記第２の検出制御回路からの出力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように前記光可変減衰器の減衰量を可変制御する第３の制御回路と
を有することを特徴とする光増幅器。 - 光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を増幅する前置光増幅器および該前置光増幅器の出力に接続され、前記前置光増幅器で増幅された光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置を有するノード装置であって、
前記前置光増幅器は、
多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、
この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、
この光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、
前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器と、
前記第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第２の光分岐器で分岐された前記光増幅部からの出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記光分岐挿入装置は、
前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、
前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第３の複数の光検出器と、
前記第３の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路と、
前記分波器から出力される複数の出力分波信号を受け取り、光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部とを有し、
前記前置光増幅器は、
前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワー、前記第２の光検出器で検出した出力光信号の全出力光パワーおよび前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路と
を更に有することを特徴とするノード装置。 - 光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号を増幅する前置光増幅器および該前置光増幅器の出力に接続され、前記前置光増幅器で増幅された光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置を有するノード装置であって、
前記前置光増幅器は、
多重化された複数の波長の異なる入力光信号を分岐する第１の光分岐器と、
この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第１の光増幅部と、
この第１の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第２の光分岐器と、
この第２の光分岐器で分岐された一方の光信号を減衰させる光可変減衰器と、
この光可変減衰器からの減衰された光信号を分岐する第３の光分岐器と、
この第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する第２の光増幅部と、
この第２の光増幅部で増幅された光信号を分岐する第４の光分岐器と、
前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第５の光分岐器と、
この第５の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第２の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、第１の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第２の光検出器と、
前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部への全入力光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記第４の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記第２の光増幅部からの全出力光パワーを検出する第４の光検出器とを有し、
前記光分岐挿入装置は、
前記第５の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力するとともに、前記第４の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の出力分波信号として出力する分波器と、
前記分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する第５の複数の光検出器と、
前記第５の複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路と、
前記分波器から出力される複数の出力分波信号を受け取り、これにより第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルをモニタして出力するとともに、光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部とを有し、
前記前置光増幅器は、
前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワーおよび前記第２の光検出器で検出した第１の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第１の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第１の制御回路と、
前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報、前記第３の光検出器で検出した第２の光増幅部への全入力光パワーおよび前記第４の光検出器で検出した第２の光増幅部からの全出力光パワーに基づき前記第２の光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する第２の制御回路と、
前記光分岐挿入部からの第２の光増幅部の各波長の出力光パワーレベルおよび前記第３の光検出器からの第２の光増幅部への全入力光パワーに基づき前記第２の光増幅部の入力パワーの変化を補償するとともに各波長の出力パワーレベルが一定になるように前記光可変減衰器の減衰量を可変制御する第３の制御回路と
を更に有することを特徴とするノード装置。 - 光通信ネットワークシステムの各ノードに使用され、各ノードにおいて光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号に対して光信号の分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入装置および該光分岐挿入装置の出力に接続され、該光分岐挿入装置からの光信号を増幅する後置光増幅器を有するノード装置であって、
前記後置光増幅器は、
前記光分岐挿入装置から出力される光信号を分岐する第１の光分岐器と、
この第１の光分岐器で分岐された一方の光信号を増幅する光増幅部と、
この光増幅部で増幅された光信号を分岐して出力する第２の光分岐器と、
前記第１の光分岐器で分岐された他方の光信号を更に分岐する第３の光分岐器と、
前記第３の光分岐器で分岐された一方の光信号を受け取り、前記光増幅部への入力光信号の全入力光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記第２の光分岐器で分岐された前記光増幅部からの出力光信号を受け取り、該出力光信号の全出力光パワーを検出する第２の光検出器とを有し、
前記光分岐挿入装置は、
光ファイバを介して入力される多重化された複数の波長の異なる光信号に対して分岐および挿入を含む処理を行う光分岐挿入部と、
この光分岐挿入部から出力される光信号を受け取り、この光信号の各波長を合波して、入力光信号として前記後置光増幅器の前記第１の光分岐器に供給するとともに、前記第３の光分岐器で分岐された他方の光信号を受け取り、この光信号を各波長に分波して、複数の入力分波信号として出力する合分波器と、
この合分波器からの複数の入力分波信号をそれぞれ受け取り、各入力分波信号の光パワーを検出する複数の光検出器と、
この複数の光検出器からの各入力分波信号の光パワー情報を受け取り、入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報を検出する検出制御回路とを有し、
前記後置光増幅器は、
前記第１の光検出器で検出した入力光信号の全入力光パワー、前記第２の光検出器で検出した出力光信号の全出力光パワーおよび前記検出制御回路からの入力光信号の各波長の光パワーレベル情報および波長数情報に基づき前記光増幅部における各波長の利得が一定に保たれるように制御する制御回路
を更に有することを特徴とするノード装置。 - 複数のノード装置を光ファイバで直列接続して光伝送路を形成して、多重化された複数の波長の異なる光信号を伝送するとともに、各ノード装置の前後に線形中継用光増幅器を設けた光通信ネットワークシステムであって、
前記ノード装置は、請求項３乃至５のいずれかに記載のノード装置であり、
前記線形中継用光増幅器は、請求項１または２記載の光増幅器であること
を特徴とする光通信ネットワークシステム。
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