JP6330500B2

JP6330500B2 - 増幅装置、受信装置、及び増幅方法

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Publication number: JP6330500B2
Application number: JP2014121625A
Authority: JP
Inventors: 義久近藤; 大谷　俊博; 俊博大谷
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: US9544087B2; JP2016001836A; US20150365187A1

Description

本件は、増幅装置、受信装置、及び増幅方法に関する。

通信需要の増加に伴って、１つの波長光で例えば１００（Ｇｂｐｓ）の伝送レートを実現可能なデジタルコヒーレント光伝送方式の波長多重（WDM: Wavelength Division Multiplex）伝送技術の研究開発が盛んに行われている。デジタルコヒーレント光伝送方式では、高伝送レートを実現するため、偏波多重方式を用いた、ＤＰ（Dual Polarization）−ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）などの多値変調が用いられる。

また、デジタルコヒーレント光伝送方式の受信装置は、受信処理に十分な光レベルを確保するため、ＥＤＦ（Erbium Doped Fiber）を備えた増幅器だけでなく、ラマン増幅器により偏波多重光信号を増幅する。偏波多重光信号の各偏波光のパワーは、受信装置の受信性能を高めるために、均等であることが望ましい。しかし、各偏波光のパワーは、伝送路の光ファイバ及び伝送路上に存在する光学部品の偏波依存性損失（PDL: Polarization Dependent Loss）と、ラマン増幅において生ずる偏波依存性利得（PDG: Polarization Dependent Gain）とにより均等にならない。

偏波依存性利得は、偏波多重光信号、及び偏波多重光信号をラマン増幅する励起光の偏波状態の関係に基づいて生ずる。例えば、励起光が直線偏波である場合、偏波多重光信号の一方の偏波光が、励起光の偏波成分に平行であるとき、増幅利得は大きくなるが、他方の偏波光は、励起光の偏波成分に平行とならず、増幅利得が小さくなる。

そこで、偏波依存性利得を低減するため、励起光の偏光度（DOP: Degree of Polarization）を低下させるデポラライザ（Deporalizer）が用いられる（例えば特許文献１参照）。偏光度は、０〜１の値を有し、偏波状態が完全に不定（ランダム）である場合、０を示し、偏波状態が完全に一定の状態に維持されている場合、１を示す。つまり、励起光は、デポラライザを通過することにより非偏光化される。

特開２００３−１８５８５２号公報

デポラライザは、製造工程において、例えば励起光の光源の特性などに合わせて、最適な長さ（例えば数十〜数百ｍ）に調整された偏波保持ファイバを有する。したがって、伝送路の偏波依存性損失によっては、励起光の偏光度を十分に低下させることができず（例えば０．１〜０．１５）、通信品質が劣化するという問題がある。

そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、通信品質を向上する増幅装置、受信装置、及び増幅方法を提供することを目的とする。

本明細書に記載の増幅装置は、励起光を出力する光源と、前記励起光の偏光度を設定に従って変更するデポラライザと、前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅する増幅部と、前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定する測定部と、前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差が低減されるように調整する調整部とを有する。

本明細書に記載の受信装置は、励起光を出力する光源と、前記励起光の偏光度を設定に従って変更するデポラライザと、前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅する増幅部と、前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号を受信する受信部と、前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定する測定部と、前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差に応じて調整する調整部とを有する。

本明細書に記載の増幅方法は、光源から励起光を出力し、デポラライザにより前記励起光の偏光度を設定に従って変更し、前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅し、前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定し、前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差に応じて調整する方法である。

通信品質を向上できる。

実施例に係る受信装置を示す構成図である。パワーの検出波形の一例を示すグラフである。データテーブルの一例を示す表である。他の実施例に係る受信装置を示す構成図である。他の実施例に係る受信装置を示す構成図である。デポラライザの設定の調整処理の一例を示すフローチャートである。光信号が追加された場合のラマン増幅器の動作の一例を示すフローチャートである。

図１は、実施例に係る受信装置を示す構成図である。受信装置は、偏波多重された偏波多重光信号Ｓを受信する。偏波多重光信号Ｓは、例えばデジタルコヒーレント光伝送方式で伝送される。偏波多重光信号Ｓは、波長λ１〜λｎが相違する複数の光信号が波長多重された多重光であり、各光信号は、互いに直交する２つの偏波光であるＰ波及びＳ波を偏波多重して生成される。なお、偏波多重光信号Ｓは、これに限定されず、１波長の光信号のみを含んでもよい。

受信装置は、ラマン増幅器（増幅装置）１と、光増幅器２と、波長分波器３と、複数の受信器（受信部）４とを有する。ラマン増幅器１及び光増幅器２は、偏波多重光信号Ｓの伝送路（光ファイバ）Ｆ上に設けられ、偏波多重光信号Ｓを増幅する。ラマン増幅器１は、誘導ラマン散乱を利用して光を増幅し、光増幅器２は、ＥＤＦを利用して光を増幅する。これにより、偏波多重光信号Ｓは、受信処理に十分な光レベルに増幅される。

波長分波器３は、偏波多重光信号Ｓを、波長λ１〜λｎの光信号ごとに分波して、複数の受信器４にそれぞれ出力する。複数の受信器４は、波長λ１〜λｎの光信号をそれぞれ受信する。

ラマン増幅器１は、以下に述べるように偏波依存性利得を抑制しつつ、偏波多重光信号Ｓをラマン増幅することにより、通信品質を向上する。ラマン増幅器１は、励起光源（光源）１０ａ〜１０ｄと、偏波合波器１１ａ，１１ｂと、第１波長合波器１２と、デポラライザ１３と、第２波長合波器（ＣＰＬ）（増幅部）１４と、分岐部（ＳＰＬ）１５と、測定部１６と、調整部１７とを有する。

励起光源１０ａ〜１０ｄは、波長λａ〜λｄの直線偏波の光をそれぞれ出力する。波長λａ，λｂは、互いに近い値であり、波長λｃ，λｄは、互いに近い値である。

偏波合波器１１ａは、励起光源１０ａ,１０ｂから出力された光を偏波多重により合波し、偏波合波器１１ｂは、励起光源１０ｃ,１０ｄから出力された光を偏波多重により合波する。第１波長合波器１２は、偏波合波器１１ａ，１１ｂにより合波された各光を、さらに合波することにより、励起光Ｌを生成する。

生成された励起光Ｌは、波長が異なり、直交偏波の関係を有する２つの光を含む。このため、生成直後の励起光Ｌの偏光度は、１である。

生成された励起光Ｌは、デポラライザ１３に入力される。デポラライザ１３は、励起光Ｌの偏光度を設定に従って変更する。デポラライザ１３は、偏波保持ファイバを備えるデポラライザとは異なり、後述する調整回路１７３からデポラライザ１３の調整端子に合うように調整された制御信号Ｓｃが入力されることにより、偏光度が変更されるバルク型のデポラライザである。

励起光Ｌは、デポラライザ１３を通過することにより、偏光度（ＤＯＰ）が低下する。つまり、励起光Ｌの偏光状態は、デポラライザ１３により不定化（ランダム化）される。

デポラライザ１３を通過した励起光Ｌは、第２波長合波器１４に入力される。第２波長合波器１４は、デポラライザ１３により偏光度が変更された励起光Ｌにより偏波多重光信号Ｓをラマン増幅する。

第２波長合波器１４は、伝送路Ｆに接続され、伝送路Ｆから入力された偏波多重光信号Ｓと、デポラライザ１３から入力された励起光Ｌとを合波することにより、偏波多重光信号Ｓを増幅する。第２波長合波器１４内では、偏波多重光信号Ｓは、誘導ラマン散乱のため、励起光Ｌにより増幅される。

増幅された偏波多重光信号Ｓは、分岐部１５を経由して、受信器４により受信される。分岐部１５は、偏波多重光信号Ｓをパワー分岐して、光増幅器２及び測定部１６に出力する。

上記の構成において、仮に、第１波長合波器１２により生成された励起光Ｌが、デポラライザ１３を通過せずに第２波長合波器１４に入力された場合、励起光Ｌは、２つの偏波が直交した状態にある。このため、励起光Ｌの各偏波光と偏波多重光信号Ｓの各偏波光の偏波状態の一致状態及び不一致状態がランダムに繰り返され、受信器４に入力される偏波多重光信号Ｓの各偏波光のパワーがゆらぐ。したがって、この場合、偏波依存性利得が増加し、受信装置の受信性能が低下する。

また、上記の構成において、仮に、デポラライザ１３が、所定の長さの偏波保持ファイバである場合、励起光Ｌの偏光度を変更できない。この場合、伝送路Ｆの偏波依存性損失によっては、励起光Ｌの偏光度を十分に低下させることができず、通信品質が劣化する。

そこで、ラマン増幅器１は、励起光Ｌによりラマン増幅された偏波多重光信号Ｓの偏波光ごとにパワーを測定し、励起光Ｌの偏光度を変更するデポラライザ１３の設定を、偏波光間のパワーの差が低減されるように調整することで、通信品質を向上する。各偏波光のパワーは、測定部１６により測定され、デポラライザ１３の設定は、調整部１７により調整される。以下に述べるように、ラマン増幅器１は、測定部１６及び調整部１７により、デポラライザ１３のフィードバック制御を行う。

測定部１６は、フィルタ１６０と、検光子１６１と、フォトディテクタ（PD: Photo Detector）１６２とを有する。フィルタ１６０は、波長帯域がチューナブルであり、偏波多重光信号Ｓから、調整部１７により指示された波長λｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）の光信号を抽出する。

検光子１６１は、例えば偏向板であり、調整部１７の指示に従って、一定の角速度でスリットが１回転することにより、光信号から各偏波光を抽出する。ＰＤ１６２は、検光子１６１により取り出された各偏波光を電気信号に変換することにより強度検波する。

このように、測定部１６は、励起光Ｌによりラマン増幅された偏波多重光信号Ｓに多重された各偏波光（Ｐ波、Ｓ波）のパワーを測定する。図２（ａ）〜図２（ｄ）には、パワーの検出波形の一例が示されている。

図２（ａ）〜図２（ｄ）において、横軸は、時間（検光子１６１の角度）を示し、縦軸は、偏波光のパワーを示す。Ｐ波及びＳ波の波形は、検光子１６１の回転により、時間軸上、交互に現れる。

図２（ａ）は、理想的な検出波形を示す。理想的には、Ｐ波及びＳ波のパワーＰｃは、等しくなる。この場合、受信器４における各偏波光のパワーバランスが最適化されるので、受信装置の受信性能が高まる。

しかし、上述したようにラマン増幅において生ずる偏波依存性利得、及び伝送路Ｆや伝送路Ｆ上に存在する光学部品の偏波依存性損失のため、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示されるように、Ｐ波及びＳ波のパワーＰｐ，Ｐｓは、等しくならない。さらに、Ｐ波及びＳ波のパワーＰｐ，Ｐｓは、波長λ１〜λｎごとの特性に応じて異なる。

調整部１７は、波長λ１〜λｎごとにＰ波及びＳ波のパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰ１〜ΔＰｎを算出し、デポラライザ１３の設定を、偏波光間のパワーの差ΔＰ１〜ΔＰｎが低減されるように調整する。

調整部１７は、演算回路１７０と、メモリ１７１と、調整回路１７３とを有する。演算回路１７０及び調整回路１７３としては、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）が挙げられる。

演算回路１７０は、デポラライザ１３の調整処理を行い、調整回路１７３、フィルタ１６０、及び検光子１６１を制御する。より具体的には、演算回路１７０は、フィルタ１６０に波長λｉを指示し、検光子１６１の回転を制御する。なお、演算回路１７０は、偏波多重光信号Ｓに含まれる波長λｉ及び波長数を示す情報（以下、波長情報）を、例えばネットワーク管理装置から入力される設定信号Ｓｏにより取得する。

また、演算回路１７０は、調整回路１７３にデポラライザ１３の設定を指示する。調整回路１７３は、指示された設定に応じた制御信号Ｓｃを生成して、デポラライザ１３の調整端子に出力する。

演算回路１７０は、デポラライザ１３の設定ごとに、測定部１６の測定結果に基づいて、各波長λｉの光信号の偏波光（Ｐ波及びＳ波）間のパワーの差ΔＰｉを算出して、メモリ１７１内に保持されたデータテーブルに記録する。図３には、データテーブルの一例が示されている。

データテーブルには、デポラライザ１３の設定（状態「０」、「１」、「２」、・・・）ごとに、各波長λ１〜λｎに対応するパワーの差ΔＰｉが記録されている。例えば、デポラライザ１３の状態「０」の設定における波長λ１〜λｎに対応するパワーの差ΔＰｉは、それぞれＸ１０〜Ｘｎ０である。パワーの差ΔＰｉは、Ｐ波及びＳ波のパワーＰｐ，Ｐｓにより、例えば、以下の式（１）で算出される。

ΔＰｉ＝｜Ｐｐ−Ｐｓ｜／Ｐｏ・・・式（１）

ここで、Ｐｏは、Ｐ波及びＳ波のパワーＰｐ，Ｐｓのうち、小さい方のパワーである。すなわち、パワーの差ΔＰｉは、パワーの比として算出される。このため、例えば、波長λ１〜λｎの光信号の伝送距離が相違する場合でも、各光信号間のパワーの差分に関わらず、同一の基準でパワーの差ΔＰｉが算出される。

また、演算回路１７０は、各波長λ１〜λｎの光信号に多重された偏波光のパワーの差ΔＰｉの平均値ΔＰａｖｅを算出して、データテーブルに記録する。データテーブルには、デポラライザ１３の設定ごとに、平均値ΔＰａｖｅが記録されている。本例において、状態「０」，「１」，「２」の平均値ΔＰａｖｅは、それぞれ、Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２である。平均値ΔＰａｖｅは、波長λｉごとのパワーの差ΔＰｉにより、例えば、以下の式（２）で算出される。

ΔＰａｖｅ＝（ΔＰ１＋ΔＰ２＋ΔＰ３＋・・・＋ΔＰｎ）／ｎ・・・式（２）

すなわち、平均値ΔＰａｖｅは、波長λｉごとのパワーの差ΔＰｉを合計した値を、全波長数ｎで除算することにより算出される。なお、波長λ１〜λｎのうち、使用されていない波長が存在する場合、当該波長のパワーの差ΔＰｉは、取得できないので、平均値ΔＰａｖｅの算出に使用されない。この場合、データテーブル内のパワー差ΔＰｉは、例えば「Ｎｏｎｅ」として記録される。

演算回路１７０は、デポラライザ１３の設定ごとに平均値ΔＰａｖｅを算出し、平均値ΔＰａｖｅが最小となる設定を調整回路１７３に指示する。調整回路１７３は、演算回路１７０から指示された設定に応じた制御信号Ｓｃを生成し、デポラライザ１３の調整端子に出力する。デポラライザ１３は、制御信号Ｓｃに従って励起光Ｌの偏光度を変更する。したがって、励起光Ｌの偏光度が十分に低下し、通信品質が向上する。

このように、調整部１７は、各光信号に多重された偏波光間のパワーの差の平均値ΔＰａｖｅを算出し、デポラライザ１３の設定を、平均値ΔＰａｖｅが最小となるように調整する。このため、偏波多重光信号Ｓに、波長λ１〜λｎが相違する複数の光信号が含まれる場合、光信号ごとのパワーの差ΔＰｉのばらつきによらず、光信号全体として偏波光のパワーバランスが良くなるように、デポラライザ１３を設定できる。

上記の構成において、ラマン増幅器１は、光増幅器２の前段に設けられているため、光増幅器２内の光学部品が偏波依存性損失を有している場合、該偏波依存性損失を補償することができない。そこで、以下の実施例のように、測定部１６及び調整部１７を光増幅器２の後段に設けることにより、光増幅器２内の光学部品の偏波依存性損失を補償してもよい。

図４は、他の実施例に係る受信装置を示す構成図である。図４において、図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

受信装置は、ラマン増幅器（増幅装置）１と、光増幅器（光増幅部）２と、波長分波器３と、複数の受信器（受信部）４とを有する。ラマン増幅器１は、励起光源（光源）１０ａ〜１０ｄと、偏波合波器１１ａ，１１ｂと、第１波長合波器１２と、デポラライザ１３と、第２波長合波器（増幅部）１４と、分岐部１５と、測定部１６と、調整部１７とを有する。

本実施例において、光増幅器２は、伝送路Ｆ上、第２波長合波器１４と分岐部１５の間に設けられている。このため、光増幅器２には、ラマン増幅された偏波多重光信号Ｓが入力され、光増幅器２により、さらに増幅された偏波多重光信号Ｓは、分岐部１５に入力される。

これにより、測定部１６には、光増幅器２内の光学部品の偏波依存性損失が反映された偏波多重光信号Ｓが入力される。測定部１６は、光増幅器２により増幅された偏波多重光信号Ｓの偏波光ごとにパワーを測定する。

したがって、調整部１７は、光増幅器２内の光学部品の偏波依存性損失を補償するように、デポラライザ１３の設定を調整できる。

さらに、以下の実施例のように、受信器４で受信される偏波多重光信号Ｓが、測定部１６に入力されるように、受信装置を構成することにより、受信器４に至るまでの伝送経路上の偏波依存性損失を補償してもよい。

図５は、他の実施例に係る受信装置を示す構成図である。図５において、図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

受信装置は、ラマン増幅器（増幅装置）１と、光増幅器２と、波長分波器３と、複数の受信器（受信部）４と、複数の分岐部５と、光スイッチ６とを有する。ラマン増幅器１は、励起光源（光源）１０ａ〜１０ｄと、偏波合波器１１ａ，１１ｂと、第１波長合波器１２と、デポラライザ１３と、第２波長合波器（増幅部）１４と、分岐部１５と、測定部１６ａと、調整部１７ａとを有する。

光増幅器２は、第２波長合波器１４の後段に接続され、ラマン増幅された偏波多重光信号Ｓを、さらに増幅する。光増幅器２により増幅された偏波多重光信号Ｓは、波長分波器３に入力され、波長λ１〜λｎごとの光信号として分岐部５に入力される。

分岐部５は、例えば光スプリッタであり、偏波多重光信号Ｓをパワー分岐して受信器４及び光スイッチ６に出力する。光スイッチ６は、複数の分岐部５からそれぞれ入力された複数の光信号のうち、調整部１７ａにより指示された波長λｉの光信号を選択して、測定部１６ａに出力する。

測定部１６ａは、検光子１６１と、フォトディテクタ１６２とを有する。つまり、本実施例において、測定部１６ａは、上記の実施例とは異なり、フィルタ１６０を有していない。検光子１６１は、調整部１７ａの指示に従って、一定の角速度でスリットが１回転することにより、光スイッチ６から入力された光信号から各偏波光を抽出する。ＰＤ１６２は、検光子１６１により取り出された各偏波光を電気信号に変換することにより強度検波する。

このように、測定部１６ａは、光スイッチ６から入力された光信号の各偏波光のパワーを測定する。すなわち、測定部１６ａは、図４に示された実施例と同様に、光増幅器２により増幅された偏波多重光信号Ｓに多重された各偏波光のパワーを測定する。

調整部１７ａは、演算回路１７０ａと、メモリ１７１と、調整回路１７３とを有する。演算回路１７０ａ及び調整回路１７３としては、例えばＤＳＰが挙げられる。

演算回路１７０ａは、デポラライザ１３の調整処理を行い、調整回路１７３、光スイッチ６、及び検光子１６１を制御する。より具体的には、演算回路１７０ａは、光スイッチ６に波長λｉを指示し、検光子１６１の回転を制御する。

また、演算回路１７０ａは、調整回路１７３にデポラライザ１３の設定を指示する。調整回路１７３は、指示された設定に応じた制御信号Ｓｃを生成して、デポラライザ１３の調整端子に出力する。

これにより、本実施例の受信装置は、受信器４に至るまでの伝送経路上の偏波依存性損失を補償する。

次に、上記のラマン増幅器１を用いたデポラライザ１３の設定の調整処理を説明する。調整処理は、例えば受信装置を起動した場合に行われる。一度、デポラライザ１３の設定の調整を行うと、その後、伝送路Ｆの光ファイバ及び伝送路Ｆ上に存在する光学部品の偏波依存性損失は、ほとんど変化することはない。このため、調整処理は、例えば１日に１回程度の頻度で行われる。

図６は、デポラライザ１３の設定の調整処理の一例を示すフローチャートである。まず、演算回路１７０，１７０ａは、例えばネットワーク管理装置から、偏波多重光信号Ｓに含まれる波長λ１〜λｎに関する波長情報を取得する（ステップＳｔ１）。取得された波長情報は、例えばメモリ１７１に記録される。

次に、演算回路１７０，１７０ａは、調整回路１７３に、デポラライザ１３を状態「０」に設定するように指示する（ステップＳｔ２）。次に、演算回路１７０，１７０ａは、変数ｉ＝１にセットする（ステップＳｔ３）。このとき、図１及び図４の演算回路１７０は、変数ｉをフィルタ１６０に通知し、図５の演算回路１７０ａは、変数ｉを光スイッチ６に通知する。

次に、フィルタ１６０または光スイッチ６は、通知された変数ｉに従って、波長λｉを選択する（ステップＳｔ４）。次に、演算回路１７０，１７０ａは、検光子１６１を回転させ、測定部１６，１６ａは、偏波多重光信号Ｓの偏波光（Ｐ波、Ｓ波）のパワーＰｐ，Ｐｓを測定する（ステップＳｔ５）。

次に、演算回路１７０，１７０ａは、偏波光のパワーＰｐ，Ｐｓの測定結果に基づいて、上記の式（１）によりパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉを算出する（ステップＳｔ６）。算出されたパワーの差ΔＰｉは、メモリ１７１内のデータテーブル（図３参照）に記録される。

次に、演算回路１７０，１７０ａは、変数ｉ＝ｎが成立するか否かを判定する（ステップＳｔ７）。ここで、ｎは、偏波多重光信号Ｓに含まれる波長数であり、波長情報から取得される。変数ｉ≠ｎの場合（ステップＳｔ７のＮｏ）、演算回路１７０，１７０ａは、変数ｉ＝ｉ＋１にセットする（ステップＳｔ１２）。つまり、演算回路１７０，１７０ａは、フィルタ１６０または光スイッチ６に、変数ｉに１を加算した値を通知する。その後、再びステップＳｔ４〜Ｓｔ６の処理が行われることにより、他の波長λ１〜λｎについても、パワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉが算出される。

変数ｉ＝ｎの場合（ステップＳｔ７のＹｅｓ）、演算回路１７０，１７０ａは、各波長λ１〜λｎの光信号のパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉの平均値ΔＰａｖｅを、上記の式（２）により算出する（ステップＳｔ８）。算出された平均値ΔＰａｖｅは、メモリ１７１内のデータテーブルに記録される。

次に、演算回路１７０，１７０ａは、未設定のデポラライザ１３の状態の有無を判定する（ステップＳｔ９）。未設定のデポラライザ１３の状態がある場合（ステップＳｔ９のＹｅｓ）、演算回路１７０，１７０ａは、調整回路１７３に、デポラライザ１３を他の状態（未設定の状態の１つ）に設定するように指示する（ステップＳｔ１３）。その後、ステップＳｔ４〜Ｓｔ８の処理が行われることにより、デポラライザ１３の設定ごとに、平均値ΔＰａｖｅが算出される。

一方、未設定のデポラライザ１３の状態がない場合（ステップＳｔ９のＮｏ）、演算回路１７０，１７０ａは、データテーブルを参照することにより、平均値ΔＰａｖｅの最小値を検出する（ステップＳｔ１０）。次に、演算回路１７０，１７０ａは、調整回路１７３に、デポラライザ１３を、平均値ΔＰａｖｅの最小値となる状態に設定するように指示する（ステップＳｔ１１）。このようにして、デポラライザ１３の設定の調整処理は行われる。

上記の調整処理において、ラマン増幅器１は、各波長λ１〜λｎの光信号のうち、パワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉが最も大きい光信号のパワーＰｐ，Ｐｓのみを定期的に測定してもよい。この場合、ラマン増幅器１は、パワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉが、前回の測定されたパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉより大きいときだけでなく、または小さいときも、デポラライザ１３の設定の調整処理を行う。パワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉが小さいときにも、調整処理を行うのは、測定していない他の波長λ１〜λｎの光信号のパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉが大きくなっている可能性があるためである。

また、測定部１６，１６ａは、調整部１７，１７ａがデポラライザ１３の設定を調整した後、偏波多重光信号Ｓに、複数の光信号とは波長が異なる新たな光信号が追加された場合、新たな光信号に多重された各偏波光のパワーＰｐ，Ｐｓを測定してもよい。この場合、調整部１７，１７ａは、新たな光信号の偏波光間のパワーの差ΔＰｉを算出する。調整部１７，１７ａは、新たな光信号の偏波光間のパワーの差ΔＰｉが、調整済みのデポラライザ１３の設定における複数の光信号の偏波光間のパワーの差の最大値ΔＰｍａｘ及び最小値ΔＰｍｉｎの間の範囲内にない場合、デポラライザ１３の設定を再度調整する。

図７は、光信号が追加された場合のラマン増幅器１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、演算回路１７０，１７０ａは、例えばネットワーク管理装置から、偏波多重光信号Ｓに追加された波長λｍに関する波長情報を取得する（ステップＳｔ２１）。取得された波長情報は、例えばメモリ１７１に記録される。

次に、フィルタ１６０または光スイッチ６は、演算回路１７０，１７０ａの指示に従って、追加された波長λｍを選択する（ステップＳｔ２２）。次に、演算回路１７０，１７０ａは、追加された波長λｍの光信号に多重された偏波光間のパワーの差ΔＰｍを算出する（ステップＳｔ２３）。パワーの差ΔＰｍを算出は、図６のステップＳｔ５，Ｓｔ６と同様に行われる。

次に、演算回路１７０，１７０ａは、パワーの差ΔＰｍが、調整済みのデポラライザ１３の設定における偏波光間のパワーの差ΔＰｉの最小値ΔＰｍｉｎ以上かつ最大値ΔＰｍａｘ以下であるか否かを判定する（ステップＳｔ２４）。ΔＰｍｉｎ≦ΔＰｍ≦ΔＰｍａｘが成立する場合（ステップＳｔ２４のＹｅｓ）、新たな光信号の追加による偏波多重光信号Ｓの特性への影響は小さいと判断されるため、デポラライザ１３の設定が維持されるように、演算回路１７０，１７０ａは、処理を終了する。

一方、ΔＰｍｉｎ≦ΔＰｍ≦ΔＰｍａｘが成立しない場合（ステップＳｔ２４のＮｏ）、新たな光信号の追加による偏波多重光信号Ｓの特性への影響は大きいと判断されるため、演算回路１７０，１７０ａは、デポラライザ１３の再設定処理（図６と同様の処理）を行い（ステップＳｔ２５）、処理を終了する。このようにして、ラマン増幅器１は、光信号が追加された場合に動作する。

このように、ラマン増幅器１は、ΔＰｍｉｎ≦ΔＰｍ≦ΔＰｍａｘが成否に応じて、デポラライザ１３の再設定処理の要否を判定する。したがって、ラマン増幅器１は、偏波多重光信号Ｓに新たな光信号が追加された場合、偏波多重光信号Ｓの特性への影響を考慮して、デポラライザ１３の再設定処理を行うことができる。なお、偏波多重光信号Ｓから既存の光信号が削除された場合、デポラライザ１３の再設定処理は行われなくてもよい。

また、デポラライザ１３の再設定処理は、スイッチにより伝送路Ｆが現用系から予備系に切り替えられた場合、または送信ノードまたは中継ノードで、波長選択スイッチ（WSS: Wavelength Selective Switch）により光信号の多数の波長λ１〜λｎが変更された場合にも行われる。この場合、受信装置は、即時に運用状態に移行するので、偏波多重光信号Ｓのパワーの変動による通信品質への悪影響を回避するため、デポラライザ１３の状態の設定を、現在の状態の近傍の範囲内で変更する。

これまで述べたように、実施例に係る増幅装置（ラマン増幅器）１は、光源（励起光源）１０ａ〜１０ｄと、デポラライザ１３と、増幅部（第２波長合波器）１４と、測定部１６，１６ａと、調整部１７，１７ａとを有する。光源（励起光源）１０ａ〜１０ｄは、励起光Ｌを出力する。デポラライザ１３は、励起光Ｌの偏光度を設定に従って変更する。増幅部１４は、デポラライザ１３により偏光度が変更された励起光Ｌにより偏波多重光信号Ｓをラマン増幅する。

測定部１６，１６ａは、励起光Ｌによりラマン増幅された偏波多重光信号Ｓに多重された複数の偏波光（Ｐ波、Ｓ波）の各々のパワーＰｐ，Ｐｓを測定する。調整部１７，１７ａは、複数の偏波光間のパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉを算出し、デポラライザ１３の設定を、複数の偏波光間のパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉが低減されるように調整する。

上記の構成によると、増幅部１４において、偏波多重光信号Ｓは、デポラライザ１３により偏光度が変更された励起光Ｌによりラマン増幅される。デポラライザ１３の設定は、偏波多重光信号Ｓの偏波光間のパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉが低減されるように調整される。したがって、励起光Ｌの偏光度が十分に低下し、通信品質が向上する。

実施例に係る受信装置は、光源（励起光源）１０ａ〜１０ｄと、デポラライザ１３と、増幅部（第２波長合波器）１４と、受信部（受信器）４と、測定部１６，１６ａと、調整部１７，１７ａとを有する。光源（励起光源）１０ａ〜１０ｄは、励起光Ｌを出力する。デポラライザ１３は、励起光Ｌの偏光度を設定に従って変更する。増幅部１４は、デポラライザ１３により偏光度が変更された励起光Ｌにより偏波多重光信号Ｓをラマン増幅する。受信部４は、励起光Ｌによりラマン増幅された偏波多重光信号Ｓを受信する。

実施例に係る受信装置は、上記の増幅装置１と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。

また、実施例に係る増幅方法は、以下の工程を含む。
（１）光源（励起光源）１０ａ〜１０ｄから励起光Ｌを出力する。
（２）デポラライザ１３により励起光Ｌの偏光度を設定に従って変更する。
（３）デポラライザ１３により偏光度が変更された励起光Ｌにより偏波多重光信号Ｓをラマン増幅する。
（４）励起光Ｌによりラマン増幅された偏波多重光信号Ｓに多重された複数の偏波光の各々のパワーＰｐ，Ｐｓを測定する。
（５）複数の偏波光間のパワーＰｐ，Ｐｓの差を算出する。
（６）デポラライザ１３の設定を、複数の偏波光間のパワーＰｐ，Ｐｓの差ΔＰｉに応じて調整する。

実施例に係る増幅方法は、上記の増幅装置１と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）励起光を出力する光源と、
前記励起光の偏光度を設定に従って変更するデポラライザと、
前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅する増幅部と、
前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定する測定部と、
前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差が低減されるように調整する調整部とを有することを特徴とする増幅装置。
（付記２）前記偏波多重光信号は、波長が相違する複数の光信号を含み、
前記測定部は、前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記調整部は、前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差の平均値を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記平均値が最小となるように調整することを特徴とする付記１に記載の増幅装置。
（付記３）前記測定部は、前記調整部が前記デポラライザの設定を調整した後、前記偏波多重光信号に、前記複数の光信号とは波長が異なる新たな光信号が追加された場合、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記調整部は、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差が、調整済みの前記デポラライザの設定における前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差の最大値及び最小値の間の範囲内にない場合、前記デポラライザの前記設定を再度調整することを特徴とする付記２に記載の増幅装置。
（付記４）励起光を出力する光源と、
前記励起光の偏光度を設定に従って変更するデポラライザと、
前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅する増幅部と、
前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号を受信する受信部と、
前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定する測定部と、
前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差に応じて調整する調整部とを有することを特徴とする受信装置。
（付記５）前記偏波多重光信号は、波長が相違する複数の光信号を含み、
前記測定部は、前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記調整部は、前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差の平均値を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記平均値が最小となるように調整することを特徴とする付記４に記載の受信装置。
（付記６）前記測定部は、前記調整部が前記デポラライザの設定を調整した後、前記偏波多重光信号に、前記複数の光信号とは波長が異なる新たな光信号が追加された場合、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記調整部は、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差が、調整済みの前記デポラライザの設定における前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差の最大値及び最小値の間の範囲内にない場合、前記デポラライザの前記設定を再度調整することを特徴とする付記５に記載の受信装置。
（付記７）ラマン増幅された偏波多重光信号を、さらに増幅する光増幅部を、さらに有し、
前記測定部は、前記光増幅部により増幅された偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定することを特徴とする付記４乃至６の何れかに記載の受信装置。
（付記８）光源から励起光を出力し、
デポラライザにより前記励起光の偏光度を設定に従って変更し、
前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅し、
前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、
前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差に応じて調整することを特徴とする増幅方法。
（付記９）前記偏波多重光信号に含まれる、波長が相違する複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差の平均値を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記平均値が最小となるように調整することを特徴とする付記８に記載の増幅方法。
（付記１０）前記デポラライザの設定を調整した後、前記偏波多重光信号に、前記複数の光信号とは波長が異なる新たな光信号が追加された場合、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差が、調整済みの前記デポラライザの設定における前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差の最大値及び最小値の間の範囲内にない場合、前記デポラライザの前記設定を再度調整することを特徴とする付記９に記載の増幅方法。

１増幅装置（ラマン増幅器）
２光増幅器（光増幅部）
４受信器（受信部）
１０ａ〜１０ｄ励起光源（光源）
１３デポラライザ
１４第２波長合波器（増幅部）
１６，１６ａ測定部
１７，１７ａ調整部

Claims

励起光を出力する光源と、
前記励起光の偏光度を設定に従って変更するデポラライザと、
前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅する増幅部と、
前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定する測定部と、
前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差が低減されるように調整する調整部とを有することを特徴とする増幅装置。
前記偏波多重光信号は、波長が相違する複数の光信号を含み、
前記測定部は、前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記調整部は、前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差の平均値を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記平均値が最小となるように調整することを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。
前記測定部は、前記調整部が前記デポラライザの設定を調整した後、前記偏波多重光信号に、前記複数の光信号とは波長が異なる新たな光信号が追加された場合、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記調整部は、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記新たな光信号に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差が、調整済みの前記デポラライザの設定における前記複数の光信号の各々に多重された前記複数の偏波光間のパワーの差の最大値及び最小値の間の範囲内にない場合、前記デポラライザの前記設定を再度調整することを特徴とする請求項２に記載の増幅装置。
励起光を出力する光源と、
前記励起光の偏光度を設定に従って変更するデポラライザと、
前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅する増幅部と、
前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号を受信する受信部と、
前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定する測定部と、
前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差に応じて調整する調整部とを有することを特徴とする受信装置。
光源から励起光を出力し、
デポラライザにより前記励起光の偏光度を設定に従って変更し、
前記デポラライザにより偏光度が変更された前記励起光により偏波多重光信号をラマン増幅し、
前記励起光によりラマン増幅された前記偏波多重光信号に多重された複数の偏波光の各々のパワーを測定し、
前記複数の偏波光間のパワーの差を算出し、
前記デポラライザの前記設定を、前記複数の偏波光間のパワーの差に応じて調整することを特徴とする増幅方法。