プリエンファシス方法、光通信システム、および、制御装置
【課題】ＷＤＭ方式光信号におけるＡＳＥを直接測定することなく測定した光ＳＮＲを用いたプリエンファシス方法、光通信システムおよび制御装置を提供する。
【解決手段】光伝送路の間に複数の光増幅手段を備え、この光伝送路に光信号を最初に入射する際に光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法を、複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、測定された所定の物理量に基づいて演算回路が複数の局のそれぞれについて複数の光信号のそれぞれに対する部分光ＳＮＲを求める第２ステップと、複数の光信号のそれぞれについて部分光ＳＮＲの逆数和を光信号が増幅される局が重複している区間に亘って求め、さらに逆数和の逆数である区間光ＳＮＲを求める第３ステップと、区間光ＳＮＲが互いに等しくなるように複数の光信号について光レベルを調整する第４ステップとで構成される。
【解決手段】光伝送路の間に複数の光増幅手段を備え、この光伝送路に光信号を最初に入射する際に光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法を、複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、測定された所定の物理量に基づいて演算回路が複数の局のそれぞれについて複数の光信号のそれぞれに対する部分光ＳＮＲを求める第２ステップと、複数の光信号のそれぞれについて部分光ＳＮＲの逆数和を光信号が増幅される局が重複している区間に亘って求め、さらに逆数和の逆数である区間光ＳＮＲを求める第３ステップと、区間光ＳＮＲが互いに等しくなるように複数の光信号について光レベルを調整する第４ステップとで構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重方式光信号の光信号対雑音比を測定することにおいて、高密度に光信号を多重した波長分割多重方式光信号の光信号対雑音比を測定する光信号対雑音比測定方法およびこの測定方法を利用した光信号対雑音比測定装置に関する。さらに、この光信号対雑音比測定方法を利用したプリエンファシス方法、光通信システム、測定回路および制御装置に関する。
将来のマルチメディアネットワークの構築を目指し、超長距離でかつ大容量の光通信システムが要求されている。このため、光ファイバの広帯域・大容量性を有効利用できるなどの有利な点から波長分割多重（wavelength-division multiplexing、以下、「ＷＤＭ」と略記する。）方式の研究開発が進められている。特に、近年では、さらなる大容量化の要求に応えるべく、波長多重される光信号の波長間隔を狭めて高密度化する傾向にある。このようなＷＤＭ方式光信号を伝送した場合においても、信号品質を維持するために、高密度に波長多重されたＷＤＭ方式光信号の光信号対雑音比（以下、「光ＳＮＲ」と略記する。）を測定する方法が要求されている。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光信号を長距離伝送する場合では、光伝送路の伝送損失を補うため、光信号は、光送信局と光受信局との間で光増幅器を備える光中継局によって増幅される。光信号は、増幅される際に光増幅器で発生する自然放出光（amplified spontaneous emission、以下、「ＡＳＥ」と略記する。）が重畳され、さらに、光増幅器で増幅される度にＡＳＥが累積的に重畳される。この累積的に重畳されるＡＳＥは、光信号にとって雑音であるため、所定の信号品質を維持するためには、光信号の光ＳＮＲを測定する必要が生じる。
【０００３】
図２０は、従来の光ＳＮＲ測定方法を説明する図である。
図２０は、ＷＤＭ方式光信号が、いくつかの光増幅器によって増幅され、ＡＳＥが重畳された場合を示している。このＷＤＭ方式光信号は、チャネル１ないしチャネル４の４波の光信号が波長多重されている。そして、各光信号は、図２０に示すように光信号の低光レベルの部分において互いに重ならないように、充分な波長間隔を空けて配置されている。以下、チャネルを「ｃｈ．」と略記する。
【０００４】
このようなＷＤＭ方式光信号では、各ｃｈ．間のほぼ中間の波長（図２０の×印）における光レベルは、ＡＳＥの光レベルとなる。このため、或るｃｈ．の光ＳＮＲは、このＷＤＭ方式光信号のスペクトルをスペクトラムアナライザによって測定し、その測定結果から、この或るｃｈ．が配置されている波長（図２０の●印）の光レベルと、この或るｃｈ．とこれに隣接するｃｈ．が配置されている波長のほぼ中間の波長（図２０の×印）の光レベルとの比を取ることによって測定することができる。
【０００５】
また、一般に、光通信システムのレベルダイヤは、所定の波長における光について設計される。このような光通信システムにＷＤＭ方式光信号を伝送すると、ＷＤＭ方式光信号は、光中継局内の光増幅器における非一様な利得波長特性および利得飽和特性のために、各ｃｈ．が相異なる利得で増幅されてしまう。さらに、光伝送路の非一様な損失波長特性のために、各ｃｈ．が相異なる損失で光パワーを失う。よって、所定の波長から離れた波長の光信号におけるレベルダイヤほど設計されたレベルダイヤから乖離してしまう。このため、低光パワーのｃｈ．に、光通信システムが要求する以上の誤り率（bit error rate）を生じる。
【０００６】
そこで、プリエンファシスが、ＷＤＭ方式光信号に施され、要求される誤り率より低くなるようにしている。
図２１は、従来のプリエンファシスを行う光通信システムの構成を示す図である。
図２１において、光送信局９０１内の光送信器９１１で生成されたＷＤＭ方式光信号は、光伝送路９０２の間に設けられた複数個の光中継局９０３で光伝送路９０２の損失や光中継局９０３の損失などを補償すべく増幅されて、光受信局９０４に伝送されて受信・処理される。光中継局９０３の損失は、局内の分散補償ファイバ（以下、「ＤＣ」と略記する。）などの各光部品によって生じる。
【０００７】
ＷＤＭ方式光信号は、この光送信局９０１から光伝送路９０２へ射出される際に、光送信局９０１内のプリエンファシス制御回路９１２によって、プリエンファシスが施される。
【０００８】
プリエンファシス制御回路９１２は、光受信局９０４からの各ｃｈ．の光ＳＮＲに基づいて、光送信器９１１で生成された各ｃｈ．に対応する光信号の光レベルを調整することによって、ＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施す。そして、この各光信号の光ＳＮＲは、光受信局９０４内に備えられた光ＳＮＲ測定回路９２２、例えば、スペクトラムアナライザによって測定され、回線９３１によって伝送される。
【０００９】
ここで、プリエンファシス制御回路９１２は、例えば、次のようにして各光信号の光レベルを調整する。すなわち、
第１ステップとして、光受信局９０４における全ｃｈ．について光ＳＮＲの平均値を求める。
第２ステップとして、この平均値と光受信局９０４におけるｃｈ．１の光ＳＮＲとの差を求める。
【００１０】
第３ステップとして、光送信局９０１は、この差を補償するだけの光レベルをｃｈ．１に加減して、ｃｈ．１の光レベルを調整する。
第４ステップとして、以上の第２ステップおよび第３ステップをＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．に対応する各光信号について行う。
このように光受信局９０４における各ｃｈ．の光ＳＮＲが互いに等しくなるように光送信局９０１において、各光信号の光レベルを調整すればよい。
【００１１】
この各光信号の光レベルを調整することは、各光信号ごとにレベルダイヤが調整されることに相当する。このため、プリエンファシスを施すことによって、ＷＤＭ方式光信号における各光信号の光ＳＮＲが最適化される。
２端局間（point-to-point）の光通信システムにおけるプリエンファシスについては、例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３に開示されている。
【００１２】
さらに、近年では、２端局間でＷＤＭ方式光信号を送受信する光通信システムだけでなく、光伝送路の途中で設けられた局で、波長多重された光信号のうちのある特定な波長の光信号だけを選択的に通過させ、それを除く波長の光信号をその局で分岐したり、この局から別の光信号を挿入して他の局へ送信したりするＡＤＭ（add-drop multiplexer）機能を持つ光通信システムの実現が要求されている。そして、このＡＤＭ機能は、ＷＤＭ方式光信号を光／電変換することなく光信号のままで分岐・挿入する光分岐・挿入装置（以下、「ＯＡＤＭ」と略記する。）によって行う傾向にある。
【００１３】
このＯＡＤＭは、或るｃｈ．を分岐・挿入する際に、例えば、その分岐するｃｈ．を光フィルタで除去し、その後、挿入すべき光信号をそのｃｈ．に挿入する。この場合に、光フィルタは、分岐するｃｈ．の光パワーだけでなく、そのｃｈ．の波長を中心とする狭い範囲におけるＡＳＥも除去する。図２２は、ＯＡＤＭでｃｈ．３を分岐・挿入したＷＤＭ方式光信号のスペクトルを示す図である。
【００１４】
例えば、図２０に示すような４波のＷＤＭ方式光信号からｃｈ．３を分岐・挿入する場合では、ＯＡＤＭは、ＡＳＥを含めてｃｈ．３の波長を中心とする狭い範囲の光を除去し、その後、挿入すべき光信号をｃｈ．３の波長に挿入する。このため、ｃｈ．３を分岐・挿入後のＷＤＭ方式光信号は、図２２に示すようなスペクトルを示し、ｃｈ．３に隣接するｃｈ．との間におけるＡＳＥの光レベルは、急激に変化する。
さらに、分岐・挿入されなかった光信号に対するＡＳＥと分岐・挿入された光信号に対するＡＳＥとは、中継増幅される光増幅器の数が異なるため、ＡＳＥの光レベルが異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平０６−０６９８９１号公報
【特許文献２】特開平０９−２６１２０５号公報
【特許文献３】特開平１１−１０３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、ＷＤＭ方式光信号は、近年のさらなる大容量化の要求により、波長多重された各光信号の波長間隔をより緊密にする高密度化の傾向にある。そして、光信号は、その高光レベルの部分においては波長幅が狭く、光レベルが低くなるにつれて徐々に波長幅が広くなり、特に、その低光レベルの部分においては広い波長幅を有しているのが普通である。このため、高密度化されたＷＤＭ方式光信号における各光信号は、図２３に示すように、その各光信号の低光レベルの部分が相互に重なってしまう。この結果、光ＳＮＲを測定するために、各ｃｈ．のほぼ中央の波長における光レベルを測定したとしても、ＡＳＥに光信号の一部が重畳された光の光レベルを測定することとなるため、ＡＳＥの光レベルを測定できない。したがって、従来の方法では、光ＳＮＲを測定することができないという問題がある。
【００１７】
さらに、分岐・挿入した後のＷＤＭ方式光信号においては、図２２に示すように、分岐・挿入したｃｈ．の前後におけるＡＳＥは、急激に変化している。このため、このｃｈ．の光ＳＮＲは、ＡＳＥを測定することができないため、測定することができないという問題がある。
そして、光ＳＮＲの測定結果に基づいた制御をする光通信システムでは、このように光ＳＮＲが測定できないために、最適な制御が困難となる問題がある。
【００１８】
そこで、本発明では、光信号におけるＡＳＥを直接測定することなく光ＳＮＲを測定する方法、その装置および測定回路を提供することを目的とする。
そして、本発明では、ＷＤＭ方式光信号におけるＡＳＥを直接測定することなく測定した光ＳＮＲを用いたプリエンファシス方法、光通信システムおよび制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述の目的は、光伝送路の間に光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備えるこの光伝送路の射出側における光信号の光ＳＮＲを測定する光ＳＮＲ測定方法を、複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、測定された所定の物理量に基づいて演算回路が複数の局のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める第２ステップと、部分光ＳＮＲの逆数和を求め、さらに該逆数和の逆数である光ＳＮＲを求める第３ステップとを備えて構成することで達成される。
【００２０】
そして、上述の目的は、光伝送路の間に光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備えるこの光伝送路の射出側における光信号の光ＳＮＲを測定する光ＳＮＲ装置を、複数の局のうちから少なくとも２個以上の局に備えられ、この局における所定の物理量を測定する測定手段と、測定手段の測定結果から複数の局における所定の物理量を求め、求められたこの所定の物理量に基づいて複数の局のそれぞれについて部分光信号対雑音比を求め、この部分光信号対雑音比の逆数和を求め、さらにこの逆数和の逆数である光ＳＮＲを求める演算回路とを備えて構成することで達成される。
【００２１】
また、上述の目的は、光伝送路の間に複数の光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備えるこの光伝送路に波長多重されるべき光信号を最初に入射する際に該光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法を、複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、測定された所定の物理量に基づいて演算回路が複数の局のそれぞれについて複数の光信号のそれぞれに対する部分光ＳＮＲを求める第２ステップと、複数の光信号のそれぞれについて部分光ＳＮＲの逆数和を光信号が増幅される局が重複している区間に亘って求め、さらに逆数和の逆数である区間光ＳＮＲを求める第３ステップと、区間光ＳＮＲが互いに等しくなるように複数の光信号について光レベルを調整する第４ステップとを備えて構成することで達成される。
【００２２】
さらに、上述の目的は、光伝送路の間に複数の光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える光通信システムを、複数の局のうちから少なくとも２個以上の局に備えられ、この局における所定の物理量を測定する測定手段と、測定手段の測定結果に基づいて、上述のように構成されたプリエンファシス方法で、波長多重されるべき光信号を最初にこの光伝送路に入射する際の複数の光信号の光レベルを求める演算回路と、波長多重されるべき光信号を最初に光伝送路に入射する局に備えられ、演算回路で求められた光レベルになるようにこの光信号の光レベルを調整する調整手段とを備えて構成することで達成される。
【００２３】
このような光ＳＮＲ測定方法、光ＳＮＲ測定装置、プリエンファシス方法および光通信システムでは、例えば、所定の物理量を出力光レベルＰout 、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇとし、部分光ＳＮＲを、プランク定数ｈ、光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光ＳＮＲの分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１６】
で定義し、光信号を増幅する局に亘ってこの逆数の和を求めてさらに逆数を求めることによって、ＡＳＥを用いないで光ＳＮＲを求めることができる。このため、ＡＳＥを直接測定することができない場合においても光ＳＮＲを測定することができる。そして、測定した光ＳＮＲを利用してプリエンファシスをＷＤＭ方式光信号に施すことができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上、本発明によれば、ＷＤＭ方式光信号の光ＳＮＲを測定することができる。そして、この測定された光ＳＮＲを利用することによって、分岐・挿入装置を有する光通信システムにおいて、ＷＤＭ方式光信号に適正なプリエンファシスを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】Ｐ．Ｇ．内におけるプリエンファシスの１例を説明するための図である。
【図３】第１の実施形態における光通信システムの全体構成とＰ．Ｇ．を示す図である。
【図４】第１の実施形態の光通信システムにおける光送信局の構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の光通信システムにおける光受信局の構成を示す図である。
【図６】第１の実施形態の光通信システムにおける中継増幅装置の構成を示す図である。
【図７】第１の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭの構成を示す図である。
【図８】第１の実施形態の光通信システムにおけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
【図９】第１の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１０】第１の実施形態の光通信システムにおける各局の全光信号平均値と各局のＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲを示す図である。
【図１１】ｃｈ．数の増減によるプリエンファシスの再設定の場合におけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１２】ｃｈ．数の増減によるプリエンファシスの再設定の場合におけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１３】第２の実施形態における光通信システムの全体構成とＰ．Ｇ．を示す図である。
【図１４】第２の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭの構成を示す図である。
【図１５】第２の実施形態の光通信システムにおけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１６】第２の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１７】第３の実施形態における光ＳＮＲ測定装置の全体構成と局の詳細構成を示す図である。
【図１８】第３の実施形態における演算回路のフローチャートを示す図である。
【図１９】第３の実施形態における局の他の構成を示す図である。
【図２０】従来の光ＳＮＲ測定方法を説明する図である。
【図２１】従来のプリエンファシスを行う光通信システムの構成を示す図である。
【図２２】ＯＡＤＭでｃｈ．３を分岐・挿入したＷＤＭ方式光信号のスペクトルを示す図である。
【図２３】高密度に光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号のスペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
まず、本発明の原理を説明する。
図１は、本発明の基本構成を示す図である。
図１（ａ）は、本発明の基本構成を示し、図１（ｂ）は、パスグループの考え方を示す図である。
最初に、光ＳＮＲ測定方法および光ＳＮＲ測定装置について、以下に、説明する。
図１（ａ）において、光通信システムは、光伝送路１１の間に複数の光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段２１を備える複数の局１２と、光伝送路１１の一方の端に接続される光送信局１０と、光伝送路１１の他方の端に接続される光受信局１４とから構成される。また、光信号は、光送信局１０から光受信局１４に伝送される場合だけでなく、局１２において、局１２内に備えられるＯＡＤＭ（不図示）によって分岐・挿入される場合もある。
【００２７】
このような光通信システムにおける任意の２個の局１２間または光送信局１０と光受信局１４との間における光信号の光ＳＮＲを測定するために、光ＳＮＲ測定装置は、測定手段２２および演算回路１６とを備えて構成される。
測定手段２２は、複数の局１２のうちから少なくとも２個以上の局１２に備えられ、この局１２における所定の物理量を測定する。さらに、測定手段２２は、光受信局１４にも備えられる。演算回路１６は、測定手段２２の測定結果に基づいて、以下に述べる光ＳＮＲ測定方法で光ＳＮＲを求める。
【００２８】
すなわち、第１ステップとして、演算回路１６は、測定手段２２から所定の物理量を受信して、すべての局１２における所定の物理量を求める。
ここで、測定手段２２がすべての局１２に備えられている場合では、各測定手段２２からの所定の物理量は、そのまま、各局１２における所定の物理量である。一方、第３局１２-3のように測定手段２２を備えない局１２における所定の物理量は、この局１２の前後において測定手段２２を備える局１２で測定された所定の物理量に基づいてこの局１２における所定の物理量を求めればよい。
【００２９】
例えば、前後の局１２における所定の物理量の差分をこの局１２に対する前方の光伝送路１１の距離と後方の光伝送路１１の距離に基づいて比例分配し、前の局１２における所定の物理量に加算することによって、求めることができる。または、これら前後の光伝送路１１と同等の光伝送路を用意して、この比例配分の値を予め実測してもよい。
第２ステップとして、演算回路１６は、すべての局１２について求めた所定の物理量に基づいて局１２のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める。
第３ステップとして、演算回路１６は、この求めた部分光ＳＮＲの逆数和を求め、さらにこの逆数和の逆数を求める。これが、光ＳＮＲである。
【００３０】
ここで、部分光ＳＮＲを
【数１７】
とすれば、所定の物理量は、出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである。なお、ｈは、プランク定数、νは、光信号の波長に対応する周波数、Δｆは、光ＳＮＲの分解能に相当する周波数である。
したがって、光信号を複数の光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号とすれば、一般に、各光信号の光ＳＮＲj、k は、上述の第１ないし第３ステップより、
【数１８】
で与えられる。なお、ｊは、ＷＤＭ方式光信号における複数の光信号にそれぞれ割り振られたｃｈ．番号、ｋは、局番号である。よって、光ＳＮＲj,k は、ｃｈ．ｊの第ｋ局１２-kにおける光ＳＮＲである。Ｐoutj、k は、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kから射出される場合のｃｈ．ｊの光信号の光レベルである。ＮＦj、k は、ｃｈ．ｊの第ｋ局１２-kにおける雑音指数である。Ｇj、k は、ｃｈ．ｊの第ｋ局１２-kにおける利得である。
【００３１】
また、Ｐoutj,k＝Ｇj,k・Ｐinj,kであるから、部分光ＳＮＲを
【数１９】
とすれば、所定の物理量は、入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである。そして、各光信号の光ＳＮＲj、k は、（式２）で与えられる。なお、Ｐinj、k は、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kに入射される場合のｃｈ．ｊの光信号の光レベルである。
【００３２】
さらに、部分光ＳＮＲを
【数２０】
とおけば、所定の物理量は、出力光レベルＰout および利得Ｇである。そして、各光信号の光ＳＮＲj、k は、（式２）で与えられる。
また、部分光ＳＮＲを
【数２１】
とおけば、所定の物理量は、出力光レベルＰout である。そして、各光信号の光ＳＮＲj、k は、（式２）で与えられる。
【００３３】
さらに、部分光ＳＮＲを
【数２２】
とおけば、所定の物理量は、出力光レベルＰinである。そして、各光信号の光ＳＮＲj,k は、（式２）で与えられる。
以上の（式１）、および、（式３）ないし（式６）のいずれの数式を部分光ＳＮＲの定義として用いるかは、光ＳＮＲ測定方法および光ＳＮＲ測定装置に要求される精度によって決定される。
【００３４】
このようにして、本発明にかかる光ＳＮＲ測定方法および光ＳＮＲ測定装置は、ＡＳＥを直接測定することなく光ＳＮＲを測定することができるから、高密度なＷＤＭ方式光信号の光ＳＮＲを測定することができる。もちろん、１つの光信号の光ＳＮＲを測定することも可能である。
次に、プリエンファシス方法および光通信システムについて、以下に、説明する。
【００３５】
図１（ａ）において、光通信システムは、さらに、調整手段２３を備える。そして、演算回路１６は、測定手段２２の測定結果に基づいて、後述するプリエンファシス方法で、光伝送路１１に波長多重されるべき光信号を最初に光伝送路１１に入射する際の光レベルを求める。
調整手段２３は、光伝送路１１に波長多重されるべき光信号を最初に光伝送路１１に入射する局１２に備えられ、演算回路１６で求められた光レベルになるようにこの光信号の光レベルを調整する。さらに、調整手段２３は、光送信局１０にも備えられる。
【００３６】
このような光通信システムにおけるプリエンファシス方法を以下に説明する。
まず、第１ステップとして、演算回路１６は、測定手段２２から所定の物理量を受信して、すべての局１２における所定の物理量を求める。
【００３７】
第２ステップとして、演算回路１６は、すべての局１２について求めた所定の物理量に基づいて局１２のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める。
第３ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のそれぞれについて部分光ＳＮＲの逆数和を光信号が増幅される局１２が重複している区間に亘って求め、さらに逆数和の逆数である区間光ＳＮＲを求める。
【００３８】
第４ステップとして、区間光ＳＮＲが互いに等しくなるように複数の光信号について光レベルを調整する。
ここで、（式２）は、或る光信号が光伝送路１１に最初に入射されてから最終的に射出されるまでの光ＳＮＲを求める式であるが、このような或る光信号における任意の２個の局間における光ＳＮＲも求めることができる。この任意の２個の局１２間における光ＳＮＲを区間光ＳＮＲと呼称することにする。この場合において、任意の２個の局を、或る光信号が最初に入射される局１２または光送信局１０、および、最終的に射出される局１２または光受信局１４とすれば、区間光ＳＮＲは、光ＳＮＲと一致する。
【００３９】
例えば、光送信局１０から入射され第４局で射出（分岐）されるｃｈ．７の場合では、区間光ＳＮＲは、光送信局１０から第３局１２-3までの（式２）によって求められる値や第１局１２-1から第３局１２-3までの（式２）によって求められる値や光送信局１０から第４局１２-4までの（式２）によって求められる値などである。そして、この光送信局１０から第４局１２-4までの（式２）によって求められる値が光ＳＮＲと一致する。
【００４０】
そして、上述のプリエンファシス方法をより具体的にした場合を以下に説明する。
まず、第１ステップとして、演算回路１６は、測定手段２２から所定の物理量を受信して、すべての局１２における所定の物理量を求める。
【００４１】
第２ステップとして、演算回路１６は、すべての局１２について求めた所定の物理量に基づいて局１２のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める。
第３ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のそれぞれについて部分光ＳＮＲの逆数和を光信号が増幅される局１２が重複している区間に亘って求め、さらに逆数和の逆数である区間光ＳＮＲを求める。
【００４２】
第３ステップとして、演算回路１６は、複数の局１２のそれぞれについて、部分光ＳＮＲの和をこの局で増幅されるすべての光信号に亘って求め、さらにその平均値を求める。
第４ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のそれぞれについて、複数の局１２のそれぞれにおける平均値とこの光信号の部分光ＳＮＲとの差分値を求める。
【００４３】
第５ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のそれぞれについて、これら差分値の和をこの光信号が増幅される局に亘って求める。
第６ステップとして、複数の光信号のそれぞれについて求められた差分値の和がすべて零となるように複数の光信号について光レベルを調整する。
以上の第１ないし第６ステップを１個の式に纏めると、演算回路１６は、
【数２３】
となるように複数の光信号について光レベルを調整すればよい。
【００４４】
ここで、全光信号平均値j,k は、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kで増幅される場合では、部分光ＳＮＲを第ｋ局１２-kで増幅されるすべての光信号に亘って求め、その平均値をとった値であり、一方、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kで増幅されない場合では、零である。したがって、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kで増幅されない場合では、（部分光ＳＮＲj,k −全光信号平均値j,k ）＝０ である。
【００４５】
このようなプリエンファシス方法によれば、高密度なＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施すことができる。そして、この方法によれば、光送信局１０と光受信局１４との間にＯＡＤＭを備える局１２があって或る光信号が分岐・挿入される場合でも、ＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施すことができる。また、分岐・挿入されなかった光信号に対するＡＳＥと分岐・挿入された光信号に対するＡＳＥとの光レベルが異なっていたとしても、ＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施すことができる。さらに、この方法によれば、ＷＤＭ方式光信号における各光信号ごとにレベルダイヤが調整されるので、各光信号の光ＳＮＲが最適化される。
【００４６】
一方、局１２にＯＡＤＭを備える局がある場合には、次のようなプリエンファシス方法が好適である。
ＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の中には、同じ光送信局１０または局１２から光伝送路１１に挿入され、同じ光受信局１４または局１２から分岐するｃｈ．がある。このような同一経路であるｃｈ．同士を一纏めにして、パスグループ（以下、「Ｐ．Ｇ．」と略記する。）を作る。
【００４７】
そして、始めに、Ｐ．Ｇ．間において、プリエンファシスを行い、その後、そのＰ．Ｇ．内においてさらにプリエンファシスを行って、最終的なプリエンファシスを行うことができる。
例えば、図１（ｂ）は、１例としてｃｈ．数が８個の場合について、各ｃｈ．のパスを示し、ｃｈ．１およびｃｈ．２は、光送信局１０の第０局から光伝送路１１に送信され、第２局から分岐する。ｃｈ．３およびｃｈ．５は、第２局２から光伝送路１１に挿入され、第４局から分岐する。ｃｈ．４およびｃｈ．７は、光送信局１０の第０局から光伝送路１１に送信され、第４局から分岐する。ｃｈ．６およびｃｈ．８は、光送信局１０の第０局から光伝送路１１に送信され、光受信局１４の第ｎ局で受信・処理される。
【００４８】
この場合には、ｃｈ．１およびｃｈ．２をＰ．Ｇ．１として一纏めにすることができる。ｃｈ．３およびｃｈ．５をＰ．Ｇ．２として一纏めにすることができる。ｃｈ．４およびｃｈ．７をＰ．Ｇ．３として一纏めにすることができる。ｃｈ．６およびｃｈ．８をＰ．Ｇ．４として一纏めにすることができる。
【００４９】
このようにＰ．Ｇ．を導入した場合のＰ．Ｇ．間のプリエンファシスは、（式１）の部分光ＳＮＲj,k の代わりに、Ｐ．Ｇ．内の全ｃｈ．の部分光ＳＮＲj、k の平均値である部分ＰＧ平均光ＳＮＲm,k を用いて、上述の第１ないし第６ステップと同様な過程によって、光信号の光レベルに相当するＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲを調整する。
【００５０】
すなわち、まず、第１ステップとして、演算回路１６は、測定手段２２から所定の物理量を受信して、すべての局１２における所定の物理量を求める。
第２ステップとして、演算回路１６は、すべての局１２について求めた所定の物理量に基づいて局１２のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める。
第３ステップとして、演算回路１６は、複数の局１２のそれぞれについて、部分光ＳＮＲの和をこの局で増幅されるすべての光信号に亘って求め、さらにその平均値である全光信号平均値を求める。
【００５１】
第４ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のうちから光伝送路１１に最初に入射されてから最終的に射出されるまでの区間が互いに同じである光信号を１つに纏めたＰ．Ｇ．を作成する。
第５ステップとして、演算回路１６は、複数の局１２のそれぞれについて、部分光ＳＮＲの和をこの局で増幅されるＰ．Ｇ．内の光信号に亘って求め、さらにその平均値であるＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲを求める。
【００５２】
第６ステップとして、演算回路１６は、複数のＰ．Ｇ．のそれぞれについて、複数の局１２のそれぞれにおける全光信号平均値とＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲとの差分値を求める。
第７ステップとして、演算回路１６は、複数のＰ．Ｇ．のそれぞれについて、差分値の和を求める。
【００５３】
第８ステップとして、演算回路１６は、複数のＰ．Ｇ．のそれぞれについて求められた差分値の和がすべて零となるようにＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲを調整する。
第９ステップとして、演算回路１６は、調整されたＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲに基づいて複数の光信号について光レベルを調整する。
そして、第９ステップにおけるＰ．Ｇ．内のプリエンファシスについては、さらに（式１）および（式２）を用いて、求めることもできるが、Ｐ．Ｇ．内においては、２端局間のプリエンファシスの仕方を用いることができる。すなわち、
第１ステップとして、Ｐ．Ｇ．の全ｃｈ．が分岐される局１２（光受信局１４）における全ｃｈ．について光ＳＮＲの平均値を求める。
【００５４】
第２ステップとして、この平均値と当該局１２（光受信局１４）におけるｃｈ．１の光ＳＮＲとの差を求める。
第３ステップとして、Ｐ．Ｇ．の全ｃｈ．が挿入される局１２（光送信局１０）は、この差を補償するだけの光レベルをｃｈ．１に加減して、ｃｈ．１の光レベルを調整する。
【００５５】
第４ステップとして、以上の第２ステップおよび第３ステップをＰ．Ｇ．内の全ｃｈ．について行う。
また、次のように、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスを行ってもよい。
図２は、Ｐ．Ｇ．内におけるプリエンファシスの一例を説明するための図である。
【００５６】
図２（ａ）は、プリエンファシスを行わない場合の送信Ｐ．Ｇ．のスペクトルおよび受信Ｐ．Ｇ．のスペクトルを示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）を基にプリエンファシスを行った場合の送信Ｐ．Ｇ．のスペクトルを示す図である。これら各図の縦軸は、光レベルであり、横軸は、ｃｈ．（波長）である。
なお、図２は、Ｐ．Ｇ．が、ｃｈ．１、ｃｈ．４、ｃｈ．５、ｃｈ．７、ｃｈ．９、ｃｈ．１０、ｃｈ．１５およびｃｈ．１６からなる場合を示しているが、Ｐ．Ｇ．がどのようなｃｈ．の組合せでも、同様に、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスを行うことができる。
【００５７】
Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスは、簡単にプリエンファシスを行うために、受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値からの偏差を１／２にして、この１／２にした偏差をスペクトル間の大小関係を逆転させた上で送信Ｐ．Ｇ．のプリエンファシス量として加減する。
すなわち、第１ステップとして、図２（ａ）に示すように、プリエンファシスを行わない状態（各ｃｈ．の光レベルと送信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値とが一致する状態）でＰ．Ｇ．を対象となる光通信システムに伝送し、受信Ｐ．Ｇ．のスペクトルを計測する。
【００５８】
第２ステップとして、この計測した受信Ｐ．Ｇ．のスペクトルを用いて、各ｃｈ．について受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値からの偏差を求め（Ｐdf）、その１／２を各々計算する（Ｐdf／２）。
第３ステップとして、受信Ｐ．Ｇ．の光レベルが受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値より小さいｃｈ．については、Ｐdf／２を足し、受信Ｐ．Ｇ．の光レベルが受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値より大きいｃｈ．については、Ｐdf／２を引く。つまり、図２の場合では、例えば、ｃｈ．１は、光レベルが受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値より小さいので、Ｐdf1 ／２を送信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値に足す。ｃｈ．１６は、光レベルが受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値より大きいので、Ｐdf16／２を送信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値から引く。
【００５９】
これらのようにして、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスを行うことができる。
以上のように、図１に示す光通信システムは、ＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施すことができる。ここで、部分光ＳＮＲj,k として（式１）、および、（式３）ないし（式６）のいずれの数式を用いるかは、光通信システムに要求される誤り率などに依存する。
【００６０】
以下、図面に基づいて本発明における実施の形態を説明する。
（第１の実施形態の構成）
第１の実施形態は、光通信システムの実施形態である。
図３は、第１の実施形態における光通信システムの全体構成とＰ．Ｇ．を示す図である。
図４は、第１の実施形態の光通信システムにおける光送信局の構成を示す図である。
図５は、第１の実施形態の光通信システムにおける光受信局の構成を示す図である。
図６は、第１の実施形態の光通信システムにおける中継増幅装置の構成を示す図である。
図７は、第１の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭの構成を示す図である。
【００６１】
まず、第１の実施形態における光通信システムの全体構成について説明し、次に、この光通信システムに使用される光送信局、中継増幅装置、ＯＡＤＭおよび光受信局の構成について詳細に説明する。
【００６２】
第１の実施形態における光通信システムの全体構成について説明する。
図３（ａ）において、第１の実施形態における光通信システムは、光送信局５１、中継増幅装置５３、ＯＡＤＭ５４、光受信局５５、これら各局間を繋ぎ光信号を伝送する光伝送路５２およびシステム制御回路５６から構成される。
光送信局５１は、３２ｃｈ．の光信号を生成し、システム制御装置５６からの制御信号に基づいて各ｃｈ．にプリエンファシスを行った上で、ＷＤＭ方式光信号にして光伝送路５２に送信する。
【００６３】
中継増幅装置５３は、光伝送路５２を伝送するＷＤＭ方式光信号を増幅する。
ＯＡＤＭ５４は、光伝送路５２を伝送するＷＤＭ方式光信号から所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過する。そして、ＯＡＤＭ５４は、ＯＡＤＭ５４に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルおよびＯＡＤＭ５４から射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルをシステム制御回路５６に出力し、システム制御回路５６からの制御信号に基づいて挿入すべき各ｃｈ．にプリエンファシスを行った上で光伝送路５２に挿入する。
【００６４】
光受信局５５は、ＷＤＭ方式光信号を受信・処理し、光受信局５５に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルをシステム制御回路５６に出力する。
中継増幅装置５３およびＯＡＤＭ５４は、光送信局５１と光受信局５５との間に設けられる。そして、ＯＡＤＭ５４は、ＷＤＭ方式光信号からｃｈ．を分岐・挿入させたい地点に応じて設けられ、中継増幅装置５３は、光送信局５１とＯＡＤＭ５４との間の伝送損、ＯＡＤＭ５４が複数個設けられた光通信システムではＯＡＤＭ５４間の伝送損およびＯＡＤＭ５４と光受信局５５との間の伝送損に応じてそれぞれの間に必要個数設けられる。
【００６５】
次に、第１の実施形態の光通信システムに使用される光送信局の構成について詳細に説明する。
図４において、光送信局５１は、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」と略記する。）１０１、変調器（以下、「ＭＯＤ」と略記する。）１０２、光可変減衰器（以下、「ＶＡＴ」と略記する。）１０３、ＷＤＭカプラ１０４、光増幅器１０８、カプラ１０５、スペクトラムアナライザ（以下、「ＳＰＡ」と略記する。）１０６および光送信局制御回路１０７から構成される。
【００６６】
ＬＤ１０１は、所定波長のレーザ光を発振し、発振されたレーザ光は、それぞれ対応するＭＯＤ１０２-1〜１０２-32 へ射出される。ＬＤ１０１として、例えば、ファブリペロ型レーザ、分布帰還型レーザ、分布ブラッグ反射型レーザなど各種レーザを利用することができる。
ＭＯＤ１０２は、送信すべき情報でＬＤ１０１からのレーザ光を変調し光信号を生成する。生成された光信号は、ＶＡＴ１０３へ射出される。ＭＯＤ１０２として、例えば、マッハツェンダ型光変調器や半導体電界吸収型光変調器などの外部変調型の変調器を利用することができる。
【００６７】
なお、ＬＤ１０１の駆動電流に送信すべき情報に基づく変調信号を重畳することにより発振するレーザ光の光レベルを変える直接変調を行う場合には、ＭＯＤ１０２を省略することができる。
ＶＡＴ１０３は、ＭＯＤ１０２からの光信号の光レベルを減衰してＷＤＭカプラ１０４へ射出する。この減衰量は、光送信局制御回路１０７からの制御信号によって制御される。
【００６８】
これらＬＤ１０１、ＭＯＤ１０２およびＶＡＴ１０３からなる構成は、ＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数に合わせて、３２組用意され、各ＬＤ１０１-1〜１０１-32 は、対応するｃｈ．の波長に合わせた波長のレーザ光を発振する。例えば、ＬＤ１０１-1は、ｃｈ．１の波長に対応する波長を発振し、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ．２の波長に対応する波長を発振する。
【００６９】
なお、ＬＤ１０１の発振波長をより安定させる観点から、ＬＤ１０１の駆動電流・素子温度を制御してもよい。また、ＬＤ１０１とＭＯＤ１０２との間に周期的フィルタなどから構成される波長ロッカーを利用してもよい。
ＷＤＭカプラ１０４は、各ＶＡＴからの各光信号を波長多重してＷＤＭ方式光信号を生成する。生成されたＷＤＭ方式光信号は、光を増幅する光増幅器１０８を介して、カプラ１０５へ射出される。
【００７０】
カプラ１０５は、光増幅器１０８からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、光伝送路５２-1へ射出されて次段の局へ伝送され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＰＡ１０６へ射出される。
ＳＰＡ１０６は、入射する光の波長とこの波長における光レベルとを計測するスペクトラムアナライザである。ＳＰＡ１０６は、この光送信局５１から送信されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測し、その計測結果を光送信局制御回路１０７に出力する。
【００７１】
光送信局制御回路１０７は、ＳＰＡ１０６からの計測結果をシステム制御回路５６へ出力する。そして、光送信局制御回路１０７は、システム制御回路５６からの制御信号に基づいて各ＶＡＴ１０３-1〜１０３-32 の各減衰量を調整することによりＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを行う。さらに、光送信局制御回路１０７は、ＳＰＡ１０６からの計測結果に基づいてＷＤＭ方式光信号に上述のプリエンファシスが施されているかを判断し、その判断結果に基づいて各ＶＡＴ１０３-1〜１０３-32 の各減衰量を制御する。
【００７２】
次に、第１の実施形態の光通信システムに使用される光受信局の構成について詳細に説明する。
図５において、光受信局５５は、光増幅器１１８、カプラ１１１、ＳＰＡ１１２、光受信局制御回路１１３、ＷＤＭカプラ１１４、フィルタ（filter、以下、「ＦＩＬ」と略記する。）１１５、光増幅器１１６および復調器（demodulator 、以下、「ＤＥＭ」と略記する。）１１７から構成される。
【００７３】
光増幅器１１８は、この光受信局５５に接続される光伝送路５２-nからのＷＤＭ方式光信号を増幅して、光伝送路５２-nで生じる損失を補償する。
カプラ１１１は、光増幅器１１８からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ１１４へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＰＡ１１２へ射出される。
【００７４】
ＷＤＭカプラ１１４は、カプラ１１１からのＷＤＭ方式光信号を各ｃｈ．に対応する波長ごとに分波する。分波された各ｃｈ．の光信号は、それぞれＦＩＬ１１５-1〜１１５-32 へ射出される。
ＦＩＬ１１５は、所定の波長帯域の光を透過する帯域通過フィルタである。ＦＩＬ１１５としては、例えば、ファイバグレーティングフィルタ（fiber bragg grating filter、以下、「ＦＢＧ」と略記する。）や誘電体多層膜フィルタなどを利用することができる。また、このＦＩＬ１１５は、ＷＤＭカプラ１１４により所定の波長帯域の光を精度よく分離することができる場合は、省略することができる。
【００７５】
光増幅器１１６は、カプラ１１１、ＷＤＭカプラ１１４およびＦＩＬ１１５などによって生じる損失を補償するために、ＦＩＬ１１５からの光信号を所定の利得で増幅してＤＥＭ１１７へ射出する。
ＤＥＭ１１７は、光増幅器１１６からの光信号を復調する。
これらＦＩＬ１１５、光増幅器１１６およびＤＥＭ１１７からなる構成は、ＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数に合わせて、３２組用意され、各ＦＩＬ１１５-1〜１１５-32 は、対応するｃｈ．の波長に合わせた透過波長帯域に設定する。例えば、ＦＩＬ１１５-1は、ｃｈ．１の波長に対応する波長に透過波長帯域の中心波長を合わせ、ＦＩＬ１１５-2は、ｃｈ．２の波長に対応する波長に透過波長帯域の中心波長を合わせる。
【００７６】
また、ＳＰＡ１１２は、この光受信局５５に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測し、その計測結果を光受信局制御回路１１３に出力する。
光受信局制御回路１１３は、ＳＰＡ１１２からの計測結果をシステム制御回路５６へ出力する。
次に、第１の実施形態の光通信システムに使用される中継増幅装置の構成について詳細に説明する。
【００７７】
図６において、中継増幅装置５３は、光増幅器１２１、１２４、光減衰器（以下、「ＡＴＴ」と略記する。）１２２および分散補償器（以下、「ＤＣ」と略記する。）１２３から構成される。
光増幅器１２１は、受光レベルを上げるプリアンプであり、この中継増幅装置５３に接続される光伝送路５２からのＷＤＭ方式光信号を増幅してＡＴＴ１２２へ射出する。
【００７８】
ＡＴＴ１２２は、入射する光に対して所定の減衰率で射出する光減衰器であり、一定の光レベルまで減衰されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ１２３へ射出される。このようにＷＤＭ方式光信号を一定の光レベルまで減衰させるのは、過大な光レベルのＷＤＭ方式光信号をＤＣ１２３に入射させると自己位相変調や相互位相変調などの非線形光学現象を生じてしまうからである。
【００７９】
ＤＣ１２３は、ＷＤＭ方式光信号に主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１２４へ射出される。
光増幅器１２４は、中継増幅装置５３の出力光を所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、次段の局へ伝送すべく光伝送路５２に射出される。
【００８０】
ここで、光増幅器１２４が光ファイバ増幅器の場合では、光通信システムの構築後にＷＤＭ方式光信号のｃｈ．を増設する場合に光増幅器１２４の利得が不十分になる可能性がある。そこで、そのような場合に備えて、光増幅器１２４に励起光源の出力光レベルを補うための光源であるブースター励起光源を設けてもよい。
【００８１】
次に、第１の実施形態の光通信システムに使用されるＯＡＤＭの構成について詳細に説明する。
図７において、ＯＡＤＭ５４は、光増幅器１３０、１３２、１４９、１５１、１６１、１６６、ＡＴＴ１３１、１５０、カプラ１３３、１３４、１４６、１４８、１５５、１６８、１７１、アイソレータ（以下、「ＩＳＯ」と略記する。）１３５、ＶＡＴ１３６、１６９、ＦＢＧ１４１、ＦＩＬ１４２、１７２、ＤＣ１４５、１５２、１５３、モニタ（以下、「ＭＯ」と略記する。）１４７、１６７、１７０、スイッチ（以下、「ＳＷ」と略記する。）１５６、ＳＰＡ１５７、ＤＥＭ１６２、送信器１６５およびＯＡＤＭ制御回路１７５から構成される。
【００８２】
光増幅器１３０は、受光レベルを上げるプリアンプであり、このＯＡＤＭ５４に接続される光伝送路５２からのＷＤＭ方式光信号を増幅してＡＴＴ１３１へ射出する。
ＡＴＴ１３１は、入射する光に対して所定の減衰率で射出する光減衰器であり、一定の光レベルまで減衰されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１３２へ射出される。
【００８３】
光増幅器１３２は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ１３３へ射出される。
これら光増幅器１３０とＡＴＴ１３１と光増幅器１３２とからＯＡＤＭ５４における前段増幅部を構成する。
カプラ１３３は、光増幅器１３２からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、カプラ１３４へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＷ１５６へ射出される。
【００８４】
カプラ１３４は、カプラ１３３からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＩＳＯ１３５へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ１５２へ射出される。
このＩＳＯ１３５へ射出されたＷＤＭ方式光信号は、後述する各光部品で処理されることによりＯＡＤＭ５４を通過するＷＤＭ方式光信号となる。一方、ＤＣ１５２へ射出されたＷＤＭ方式光信号から後述する各光部品で処理されてＯＡＤＭ５４で分岐するｃｈ．が取り出される。
【００８５】
ＤＣ１５２は、ＯＡＤＭ５４で分岐するｃｈ．に対し、主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、リジェクションフィルタ部１４０へ射出される。
ＩＳＯ１３５は、光を決められた一方向のみに透過させるアイソレータであり、カプラ１３４からＶＡＴ１３６への一方向のみに光を透過させる。このため、ＩＳＯ１３５以降に接続されるＯＡＤＭ内の光部品によって反射された光を遮断することができるので、ＯＡＤＭ内における光の多重反射を防止することができる。ＩＳＯ１３５は、例えば、４５度ずれた状態の２つの偏光子の間にファラデー回転子を配置することによって構成することができる。
【００８６】
ＶＡＴ１３６は、ＩＳＯ１３５からのＷＤＭ方式光信号の光レベルを減衰してリジェクションフィルタ部１４０へ射出する。この減衰量は、ＯＡＤＭ制御回路１７５からの制御信号によって制御される。
リジェクションフィルタ部１４０は、このＯＡＤＭ５４で分岐・挿入することができる光信号のｃｈ．および数に合わせてＦＢＧユニットが用意される。本実施形態では、ｃｈ．１ないしｃｈ．８を分岐・挿入することができるように、８個のＦＢＧユニットが縦続に接続される。
【００８７】
ＦＢＧユニットは、ＦＢＧ１４１とＦＩＬ１４２とからなり、ＦＢＧ１４１は、所定の波長帯域のみを反射するＦＢＧであり、ＦＩＬ１４２は、所定の波長帯域のみを透過する光フィルタである。そして、ＦＢＧ１４１の反射中心波長とＦＩＬ１４２の透過中心波長とは、分岐されるｃｈ．の波長に等しく設定される。
図７のリジェクションフィルタ部１４０は、３２波のＷＤＭ方式光信号からｃｈ．１ないしｃｈ．８を分岐する場合を示し、８個のＦＢＧユニットが縦続接続される結果、ＦＢＧ１４１-1〜１４１-8は、順次に縦続接続され、ＦＩＬ１４２-1〜１４２-8も順次に縦続接続される。
【００８８】
この図に示すようにＤＣ１５２によって波長分散を補償された３２波のＷＤＭ方式光信号は、ＦＩＬ１４２-1に入射される。入射したＷＤＭ方式光信号は、ＦＩＬ１４２-1でｃｈ．１だけ透過して光増幅器１６１-1へ射出され、ｃｈ．２ないしｃｈ．３２は、ＦＩＬ１４２-1で反射されてＦＩＬ１４２-2へ射出される。ＦＩＬ１４２-2に入射したＷＤＭ方式光信号は、ＦＩＬ１４２-2でｃｈ．２だけ透過して光増幅器１６１-2へ射出され、ｃｈ．３ないしｃｈ．３２は、ＦＩＬ１４２-2で反射されてＦＩＬ１４２-3へ射出される。以下同様に、ｃｈ．３ないしｃｈ．８は、各ＦＩＬ１４２-3〜１４２-8でそれぞれｃｈ．ごとに分離され、各ＦＩＬ１４２-3〜１４２-8のそれぞれに接続される光増幅器１６１-3〜１６１-8へ射出される。
【００８９】
光増幅器１６１は、受光レベルを上げるプリアンプであり、各ＦＩＬ１４２-1〜１４２-8からの光信号をそれぞれ増幅して各ＤＥＭ１６２-1〜１６２-8へ射出する。
ＤＥＭ１６２は、各光増幅器１６１-1〜１６１-8からの光信号をそれぞれ復調し、ｃｈ．の情報を取り出す。
【００９０】
一方、ＶＡＴ１３６によって光レベルを減衰された３２波のＷＤＭ方式光信号は、ＦＢＧ１４１-1に入射される。入射したＷＤＭ方式光信号は、ＦＢＧ１４１-1でｃｈ．１だけ遮断され、ｃｈ．２ないしｃｈ．３２は、ＦＢＧ１４１-2へ射出される。ＦＢＧ１４１-2に入射したＷＤＭ方式光信号は、ＦＢＧ１４１-2でｃｈ．２だけ遮断され、ｃｈ．３ないしｃｈ．３２は、ＦＢＧ１４１-3へ射出される。以下同様に、ｃｈ．３ないしｃｈ．８は、各ＦＢＧ１４１-3〜１４１-8でそれぞれｃｈ．ごとに遮断され、ＦＢＧ１４１-8から射出されるＷＤＭ方式光信号は、ｃｈ．９ないしｃｈ．３２からなる。
【００９１】
リジェクションフィルタ部１４０内における最終段のＦＢＧ１４１から射出されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ１４５に入射される。
ＤＣ１４５は、ＯＡＤＭ５４を通過するｃｈ．に対して、主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ１４６へ射出される。
【００９２】
カプラ１４６は、ＤＣ１４５からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ１４７へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ１４８へ射出される。
【００９３】
ＭＯ１４７は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路１７５へ出力される。
ＯＡＤＭ制御回路１７５の１つの機能としてＯＡＤＭ制御回路１７５は、このＭＯ１４７からの検出結果に基づいて、この検出結果が所定の閾値を越えないようにＶＡＴ１３６の減衰量を調整する。このように減衰量を調整することによりＤＣ１４５に入射されるＷＤＭ方式光信号の光レベルを制限することができるので、ＤＣ１４５中における非線形光学現象を防止することができる。
【００９４】
一方、ＯＡＤＭ５４で挿入されるｃｈ．の光信号は、後述する構成によって生成される。
送信器１６５は、ＬＤとＭＯＤとから構成され所定の波長の光信号を生成する。生成された光信号は、光増幅器１６６へ射出される。
光増幅器１６６は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅された光信号は、カプラ１６８へ射出される。
【００９５】
カプラ１６８は、光増幅器１６６からの光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の光信号は、ＭＯ１６７へ射出され、分岐した他方の光信号は、ＶＡＴ１６９へ射出される。
ＭＯ１６７は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路１７５へ出力される。
ＶＡＴ１６９は、カプラ１６８からの光信号の光レベルを減衰してカプラ１７１へ射出する。この減衰量は、ＯＡＤＭ制御回路１７５からの制御信号によって制御される。
カプラ１７１は、ＶＡＴ１６９からの光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の光信号は、ＭＯ１７０へ射出され、分岐した他方の光信号は、ＦＩＬ１７２へ射出される。
【００９６】
ＭＯ１７０は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路１７５へ出力される。
ＯＡＤＭ制御回路１７５のもう１つの機能としてＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＭＯ１６７およびＭＯ１７０の検出結果に基づいて、ＶＡＴ１３６の減衰量を調整することにより、光信号の光レベルを所望の光レベルに調整する。このように減衰量を調整することによりＯＡＤＭ５４において挿入される光信号の光レベルを調整することできるので、最適なプリエンファシスを行うことができる。
【００９７】
このような送信器１６５、カプラ１６８、ＭＯ１６７、ＶＡＴ１６９、カプラ１７１およびＭＯ１７０からなる構成は、このＯＡＤＭ５４で挿入されるべきｃｈ．ごとに用意される。本実施形態では、ｃｈ．１ないしｃｈ．８を挿入することができるようにするため、これらのｃｈ．の光信号を生成する構成が用意される。例えば、図７に示す、送信器１６５-1、カプラ１６８-1、ＭＯ１６７-1、ＶＡＴ１６９-1、カプラ１７１-1およびＭＯ１７０-1からなる構成は、ＷＤＭ方式光信号のｃｈ．１の光信号を生成する。
【００９８】
ＦＩＬ１７２は、このＯＡＤＭ５４で挿入すべき光信号の数およびｃｈ．に合わせて用意され、順次に縦続接続される。ＦＩＬ１７２の透過中心波長は、この挿入すべきｃｈ．の波長に合わせて設定される。
図７では、３２波のＷＤＭ方式光信号からｃｈ．１ないしｃｈ．８を挿入する場合を示し、８個のＦＩＬ１７２-1〜１７２-8は、順次に縦続接続される。
この図に示すようにＦＩＬ１７２-1から射出されたｃｈ．１は、ＦＩＬ１７２-2に入射されてＦＩＬ１７２-2で反射され、ＦＩＬ１７２-2を透過したｃｈ．２とともにＦＩＬ１７２-3に入射される。入射したｃｈ．１およびｃｈ．２は、ＦＩＬ１７２-3で反射され、ＦＩＬ１７２-3を透過したｃｈ．３とともにＦＩＬ１７２-4に入射される。以下同様に、ｃｈ．４ないしｃｈ．８が、各ＦＩＬ１７２-4〜１７２-8でそれぞれ合波され、ＦＩＬ１７２-8からｃｈ．１ないしｃｈ．８を波長多重したＷＤＭ方式光信号が射出され、ＤＣ１５３に入射される。
【００９９】
ＤＣ１５３は、ＯＡＤＭ５４において挿入されるｃｈ．に対して、主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ１４８へ射出される。
ＷＤＭカプラ１４８は、カプラ１４６からのＯＡＤＭ５４を通過するＷＤＭ方式光信号とＤＣ１５３からのＯＡＤＭ５４で挿入されるＷＤＭ方式光信号とを波長多重する。波長多重されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１４９へ射出される。光増幅器１４９は、受光レベルを上げるプリアンプであり、このＯＡＤＭ５４内の光部品による損失を補償すべく、ＷＤＭカプラ１４８からのＷＤＭ方式光信号を増幅してＡＴＴ１５０へ射出する。
【０１００】
ＡＴＴ１５０は、入射する光に対して所定の減衰率で射出する光減衰器であり、一定の光レベルまで減衰されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１５１へ射出される。
光増幅器１５１は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ１５５へ射出される。
これら光増幅器１４９とＡＴＴ１５０と光増幅器１５１とからＯＡＤＭ５４における後段増幅部を構成する。
【０１０１】
カプラ１５５は、光増幅器１５１からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、次段の局に伝送されるべく光伝送路５２へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＷ１５６へ射出される。
ＳＷ１５６は、２×１光スイッチであり、ＯＡＤＭ制御回路１７５からの制御信号により、カプラ１３３からのＷＤＭ方式光信号またはカプラ１５５からのＷＤＭ方式光信号のいずれか一方をＳＰＡ１５７へ射出する。
ＳＰＡ１５７は、入射する光の波長とこの波長における光レベルとを計測するスペクトラムアナライザである。ＳＰＡ１５７は、ＳＷ１５６の選択により、前段増幅部から射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルまたは後段増幅部から射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測し、その計測結果をＯＡＤＭ制御回路１７５に出力する。
【０１０２】
ＯＡＤＭ制御回路１７５の他の機能として、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、システム制御回路５６からの制御信号により、ＳＰＡ１５７へカプラ１３３からのＷＤＭ方式光信号またはカプラ１５５からのＷＤＭ方式光信号のいずれを射出するかを制御する制御信号をＳＷ１５６へ出力する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７からの計測結果をシステム制御回路５６へ出力する。さらに、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、システム制御回路５６からの制御信号に基づいて各ＶＡＴ１６９-1〜１６９-32 とＶＡＴ１３６の各減衰量を調整することにより挿入すべきｃｈ．にプリエンファシスを行う。
【０１０３】
ここで、ＶＡＴ１０３、１３６、１６９としては、例えば、入射光と射出光との間に減衰円板を挿入し、減衰円板の表面には回転方向に厚みが連続的に変えてある金属減衰膜を蒸着して、この減衰円板を回転させることにより減衰量を調節する光可変減衰器や入射光と射出光との間に磁気光学結晶およびこの磁気光学結晶の射出側に偏光子を挿入し、磁気光学結晶に磁界を印加してこの磁界の強さを変えることにより減衰量を調整する光可変減衰器などを利用することができる。
ＷＤＭカプラ１０４、１１４、１４８としては、例えば、誘電体多層膜フィルタやアレイ導波路格子形光合分波器（arrayed waveguide grating ）などを利用することができる。
カプラ１０５、１１１、１３３、１３４、１４６、１５５、１６８、１７１としては、例えば、ハーフミラーなどの微少光学素子形光分岐結合器や溶融ファイバの光ファイバ形光分岐結合器や光導波路形光分岐結合器などを利用することができる。
【０１０４】
光増幅器１１６、１２１、１２４、１３０、１３２、１４９、１５１、１６１、１６６としては、例えば、半導体レーザ増幅器や光ファイバ増幅器を利用することができる。
ＤＥＭ１１７、１６２としては、光信号を電気信号に変えるホトダイオードなどの受光素子を利用することができる。
ＤＣ１２３、１４５、１５２、１５３としては、ＷＤＭ方式光信号に生じた分散を打ち消すように反対符号の分散を持つ分散補償ファイバを利用することができる。
このように第１の実施形態の光通信システムに適用される光送信局は、ＷＤＭ方式光信号を生成する機能のほか、ＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを調整する機能を持てばよい。
【０１０５】
そして、第１の実施形態の光通信システムに適用される光受信局は、ＷＤＭ方式光信号を受信・処理する機能のほか、光受信局に入射されたＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能を持てばよい。
また、第１の実施形態の光通信システムに適用される中継増幅装置は、光伝送路である光ファイバ中で受ける伝送損失を補う機能および波長分散によって劣化した波形を整形する機能を持てばよい。
【０１０６】
さらに、第１の実施形態の光通信システムに適用されるＯＡＤＭは、ＷＤＭ方式光信号から所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過する機能のほか、ＯＡＤＭに入射されたＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能、ＯＡＤＭから射出されるＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能および挿入すべきｃｈ．および通過するｃｈ．の光レベルを調整する機能を持てばよい。
【０１０７】
（本発明と第１の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第１の実施形態との対応関係について説明する。
光伝送路は光伝送路５２に対応し、局は中継増幅装置５３、ＯＡＤＭ５４および光受信局５５に対応する。特に、測定手段はＯＡＤＭ５４内のＳＰＡ１５７および光受信局５５内のＳＰＡ１１２に対応し、演算回路はシステム制御回路５６に対応し、調整手段はＯＡＤＭ５４内のＶＡＴ１３６、１６９および光送信局５１内のＶＡＴ１０３に対応する。
【０１０８】
また、プリエンファシス用制御装置はシステム制御回路５６に対応する。
ここで、カプラ１３３、１５５をそれぞれ光増幅器１３０、１４９の直前に接続し、光増幅器１３０、１４９に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測する構成にしてもよい。また、ＳＰＡ１１２、１５７の代わりに、入射する光をＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数分に分岐するカプラと、分岐した各光がそれぞれ入射されＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．に対応する波長に透過帯域の中心波長を設定したＦＢＧと、これらＦＢＧのそれぞれに接続されＦＢＧから射出される光の光レベルを計測するホトダイオードとから構成される検出器によって、各ｃｈ．の光レベルを計測するようにしてもよい。
【０１０９】
（第１の実施形態の作用効果）
次に、第１の実施形態の光通信システムにおけるプリエンファシスについて説明する。
図８は、第１の実施形態の光通信システムにおけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
図９は、第１の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
図１０は、第１の実施形態の光通信システムにおける各局の全ｃｈ．出力光レベル平均値と各局のＰ．Ｇ．出力光レベル平均値を示す図である。
【０１１０】
初めに、図３ないし図７に示す第１の実施形態における光通信システムを立ち上げる場合には、光通信システムの上流側、すなわち、光送信局５１から光受信局５５へ、順次に各装置を立ち上げる。
そして、各装置ごとに、信号が到達しているかの確認、ＡＳＥ補正、ＤＣの入力光レベルの制限の確認、伝送路の損失の波長依存性を補償するスロープ補償などを行う。
さらに、光送信局５１およびＯＡＤＭ５４において、ＷＤＭ方式光信号の全ｃｈ．を送信する。そして、光送信局５１では、送信される各ｃｈ．の光レベルは、ほぼ等しくなるように設定される。ＯＡＤＭ５４では、挿入される各ｃｈ．の光レベルは、ほぼ等しくなるように、かつ、ＯＡＤＭ５４を通過するｃｈ．の平均光レベルになるように設定される。
【０１１１】
そして、ＯＡＤＭ５４において、増幅器１４９に入射される全光レベル、前段増幅部のＡＳＥ補正量、ｃｈ．数から、後段増幅部へ入射される平均光レベルが所定の値以上になっていることを確認する。
各装置について、このような初期設定を行った後に、次の手順によって第１の実施形態にかかる光通信システムのプリエンファシスを行う。
【０１１２】
第１の実施形態におけるプリエンファシスの概略は、Ｐ．Ｇ．を作成し、Ｐ．Ｇ．間のプリエンファシスを行い、そして、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスを行う。Ｐ．Ｇ．間のプリエンファシスは、各局で全光信号平均値とＰＧ部分光ＳＮＲj,k との差分の和を許容値以内にすることにより、好ましくはほぼ「０」にすることにより行われる。Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスは、図２を用いて説明したように、分岐する局においてＰ．Ｇ．のｃｈ．ごとにＰ．Ｇ．の光レベルの平均値からの偏差を求め、この偏差を１／２にした量をスペクトル間の大小関係を逆転させた上で、光伝送路５２にＰ．Ｇ．を挿入する際にプリエンファシス量として各ｃｈ．に加減することにより行われる。
【０１１３】
以下、図８ないし図１０を用いて、第１の実施形態におけるプリエンファシスについて詳細に説明する。
図８のＳ１において、システム制御回路５６は、各ｃｈ．のパスからＰ．Ｇ．を作成する。
例えば、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、光送信局５１から送信され光受信局５５で受信されるｃｈ．１ないしｃｈ．１６をＰ．Ｇ．１とする。光送信局５１から送信されＯＡＤＭ５４-1の局２で分岐するｃｈ．１７ないしｃｈ．３２をＰ．Ｇ．２とする。ＯＡＤＭ５４-1の局２から挿入され光受信局５５で受信されるｃｈ．１７ないしｃｈ．２４をＰ．Ｇ．３とする。ＯＡＤＭ５４-1の局２から挿入されＯＡＤＭ５４-2の局５で分岐されるｃｈ．２５ないしｃｈ．３２をＰ．Ｇ．４とする。ＯＡＤＭ５４-2の局５から挿入され光受信局５５で受信されるｃｈ．２５ないしｃｈ．３２をＰ．Ｇ．５とする。
【０１１４】
図８のＳ２において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光送信局制御回路１０７に出力スペクトルを出力するように指示する。
図９のＳ２０において、各ＯＡＤＭ５４の局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１５５からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（後段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１１５】
光送信局制御回路１０７は、ＳＰＡ１０６の出力（出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図８のＳ３において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５から各ＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルを取得する。さらに、システム制御回路５６は、光送信局制御回路１０７から出力スペクトルを取得する。
【０１１６】
図８のＳ４において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３に入力スペクトルを出力するように指示する。
図９のＳ２１において、各ＯＡＤＭの局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１３３からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（前段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１１７】
光受信局制御回路１１３は、ＳＰＡ１１２の出力（入力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図８のＳ５において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５から各ＯＡＤＭにおける前段増幅部の出力スペクトルを取得する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３から入力スペクトルを取得する。
ここで、ＯＡＤＭ５４内の光増幅器において、伝送路の損失波長依存性を補償するスロープ補償を行っている場合は、Ｓ３およびＳ５において後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルからこの利得等化を補償するスロープ補償量をそれぞれ差し引き、利得等化を行っていない場合の後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルを求めて、これらを新たにそれぞれ後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルとする。
【０１１８】
図８のＳ６において、システム制御回路５６は、各中継増幅装置５３の出力スペクトルを計算する。この計算は、次のように行われる。
中継増幅装置５３は、図６を用いて説明したように出力スペクトルを測定する手段を備えていないので、出力スペクトルを求めたい中継増幅装置５３に対して、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルの平均値と最も近い後方のＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルの平均値との差分を求め、当該中継増幅装置５３の出力スペクトルは、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルにこの求めた差分の１／２を加算したものとする。
【０１１９】
なお、最も近い前方の装置がＯＡＤＭ５４ではなく光送信局５１の場合には、光送信局５１の出力スペクトルの平均値を用いればよい。また、最も近い後方の装置がＯＡＤＭ５４ではなく光受信局５５の場合には、光受信局５５の入力スペクトルの平均値を用いればよい。
本実施形態において、例えば、図３（ａ）に示す第１局の出力スペクトルは、第１局が中継増幅装置５３-1であるから、前方の光送信局５１の出力スペクトルの平均値と後方のＯＡＤＭ５４-1における前段増幅部の出力スペクトルの平均値との差分を求め、当該第１局の出力スペクトルは、前方の光送信局５１の出力スペクトルにこの求めた差分の１／２を加算したものとする。
【０１２０】
ここで、２個のＯＡＤＭ５４の間に中継増幅装置５４が複数個存在する場合には、出力スペクトルを求めたい複数個の中継増幅装置５３に対して、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルの平均値と最も近い後方のＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルの平均値との差分を求める。求めた差分を２個のＯＡＤＭ５４の間に存在する中継増幅装置の個数に「１」を足した数（すなわち、２個のＯＡＤＭ５４の間に存在する光伝送路５２のスパンの数）で割り、１中継増幅装置当たりの変化量を求める。そして、２個のＯＡＤＭ５４の間においてｎ番目の中継増幅装置５３の出力スペクトルは、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルに変化量をｎ倍した量を加算したものとする。例えば、中継増幅装置５３が５個存在する場合では、１番目の中継増幅装置５３の出力スペクトルは、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルに変化量を１倍した量を加算したものとする。また、４番目の中継増幅装置５３の出力スペクトルは、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルに変化量を４倍した量を加算したものとする。
【０１２１】
第１の実施形態において、例えば、図３（ａ）に示す第３局および第４局の出力スペクトルは、２個のＯＡＤＭ５４-1、５４-2の間に中継増幅装置５４が２個存在する場合なので、前方のＯＡＤＭ５４-1における後段増幅部の出力スペクトルの平均値と後方のＯＡＤＭ５４-2における前段増幅部の出力スペクトルの平均値との差分を求める。求めた差分を中継増幅装置の個数に「１」を足した３で割り、１中継増幅装置当たりの変化量を求める。そして、第３局の出力スペクトルは、１番目の中継増幅装置であるから、前方のＯＡＤＭ５４-1における後段増幅部の出力スペクトルに変化量を１倍した量を加算したものとする。第４局の出力スペクトルは、２番目の中継増幅装置であるから、前方のＯＡＤＭ５４-1における後段増幅部の出力スペクトルに変化量を２倍した量を加算したものとする。
【０１２２】
第１の実施形態では、このように中継増幅装置５２の出力スペクトルを算出することができるので、測定手段が省略されている。なお、中継増幅装置内に光増幅装置１２４の出力光を計測するスペクトラムアナライザとこのスペクトラムアナライザの出力をシステム制御回路５６へ出力する中継増幅装置制御回路をさらに備え、中継増幅装置５２の出力スペクトルを計測するようにしてもよい。
このようにしてシステム制御回路５６は、光送信局５１、各局および光受信局５５におけるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを取得する。
図８のＳ７において、システム制御回路５６は、各局の部分光ＳＮＲj 、全光信号平均値およびＰＧ部分光ＳＮＲを求める。ここで、第１の実施形態においては、部分光ＳＮＲj,k をＰoutj,kで定義し、Ｐoutj,kは、Ｓ３、Ｓ５およびＳ６で取得した各スペクトルから求める。
【０１２３】
したがって、全光信号平均値は、各局において、Ｐoutj,kを全ｃｈ．について合計し、その平均値を求める。ＰＧ部分光ＳＮＲは、各局においてＰ．Ｇ．ごとに、Ｐoutj,kを当該局で増幅されるＰ．Ｇ．内の光信号について合計し、その平均値を求める。
例えば、第３局における全光信号平均値は、Ｐoutj,3を第３局で増幅されるｃｈ．１ないしｃｈ．３２について合計し、その平均値を求める。そして、ＰＧ部分光ＳＮＲは、Ｐ．Ｇ．１では、Ｐoutj,3をｃｈ．１ないしｃｈ．１６について合計しその平均値を求め、Ｐ．Ｇ．２では、Ｐoutj,3をｃｈ．１７ないしｃｈ．２４について合計しその平均値を求め、Ｐoutj,3をｃｈ．２５ないしｃｈ．３２について合計しその平均値を求める。
【０１２４】
また、Ｐoutj,kを用いるので、ＳＰＡ１５７は、各ｃｈ．間のＡＳＥを測定する必要がない。このため、ＳＰＡ１５７は、簡易な構造で安価なスペクトラムアナライザを使用することができる。
図８のＳ８において、システム制御回路５６は、各局において、全光信号平均値とＰＧ部分光ＳＮＲとの差分を求める。そして、システム制御回路５６は、Ｐ．Ｇ．が入射されるすべての局について求めた局ごとの差分を加算する。
【０１２５】
図８のＳ９において、システム制御回路５６は、すべてのＰ．Ｇ．についてＳ８の加算した結果が許容値以内か否かを判断する。
この許容値は、Ｐ．Ｇ．間のプリエンファシスにおける精度を決定する許容値であり、光通信システムに要求される誤り率などに依存する。この許容値をほぼ「０」に設定することにより、光通信システムは、誤り率が低く、超長距離を伝送する光通信システムにすることができる。
【０１２６】
図１０に示すように、第１の実施形態においては、光送信局５１を第０局と、光受信局５５を第ｎ＋１局と考えて、各第ｋ局における全光信号平均値をＰoutav,k と表示し、ＰＧ部分光ＳＮＲをＰoutgα,kと表示すると、Ｓ９は、
【数２４】
の各式を同時に満たすようにすることである。
【０１２７】
システム制御回路５６は、判断の結果、許容値以内ではない場合は、図８のＳ１０の処理を行う。また、システム制御回路５６は、判断の結果、許容値以内である場合は、図８のＳ１１の処理を行う。
図８のＳ１０において、システム制御回路５６は、Ｐ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ５４において、Ｓ８の結果が正の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ下げ、Ｓ８の結果が負の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ上げる指示を、Ｐ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ５４のＯＡＤＭ制御回路１７５に指示する。プリエンファシスの精度は、この調整量の刻み幅が小さいほど上がる。
【０１２８】
図９のＳ２２において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示に基づき、ＶＡＴ１６９を用いて各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整した結果をＭＯ１６７、１７０の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ１３６、１６９を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整の終了をシステム制御回路５６に出力する。
システム制御回路５６は、調整の終了を確認すると、図８のＳ２に処理を戻し、Ｓ２ないしＳ９の処理を行う。
一方、図８のＳ１１において、システム制御回路５６は、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスが終了しているか否かを判断する。システム制御回路５６は、判断の結果、終了していない場合には、図８のＳ１２の処理を行い、終了している場合には、プリエンファシスの処理を終了する。
【０１２９】
図８のＳ１２において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３に入力スペクトルを出力するように指示する。
図９のＳ２３において、各ＯＡＤＭ５４の局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１３３からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（前段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１３０】
光受信局制御回路１１３は、ＳＰＡ１１２の出力（入力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図８のＳ１３において、システム制御回路５６は、Ｓ１２の結果からＰ．Ｇ．ごとに分岐するｃｈ．のみの光レベルの平均値を求め、各Ｐ．Ｇ．においてｃｈ．ごとにｃｈ．の光レベルとその平均値との偏差を計算する。
図８のＳ１４において、システム制御回路５６は、この偏差を１／２にした量をスペクトル間の大小関係を逆転させた上で、Ｐ．Ｇ．内の各ｃｈ．におけるプリエンファシス量として各ｃｈ．に加減する。そして、システム制御回路５６は、この各ｃｈ．の光レベルをＰ．Ｇ．を挿入する各ＯＡＤＭ５４のＯＡＤＭ制御回路１７５に指示する。
【０１３１】
図９のＳ２４において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示に基づいて、ＶＡＴ１３６、１６９で各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整した結果をＭＯ１６７、１７０の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ１６９を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整の終了をシステム制御回路５６に出力する。
システム制御回路５６は、調整の終了を確認すると、プリエンファシスの処理を終了する。
このようにシステム制御回路５６および各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、各ｃｈ．の光レベルを制御することにより、所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過するＯＡＤＭ５４を２端局間に有する光通信システムにおいて、最適なプリエンファシスを行うことができる。
【０１３２】
次に、このような最適なプリエンファシスを設定した後にＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数が増減した結果、プリエンファシスの再設定が必要になった場合について、その手順を説明する。
図１１は、ｃｈ．数の増減によるプリエンファシスの再設定の場合におけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
図１２は、ｃｈ．数の増減によるプリエンファシスの再設定の場合におけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
図１１のＳ３１において、システム制御回路５６は、ｃｈ．の増減によりＰ．Ｇ．を再作成する。
図１１のＳ３２において、システム制御回路５６は、各局の光増幅器をＡＧＣモードに切り替えるように指示する。ＡＧＣモードとは、光増幅器の利得を制御するモードである。
【０１３３】
図１２のＳ５０において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＯＡＤＭ５４内の光増幅器をＡＧＣモードに切り替える。
図１２のＳ５１において、ｃｈ．数の増減を行うＯＡＤＭ６４におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、１ｃｈ．分を受信・処理するＦＢＧ１４１、光増幅器１６１およびＤＥＭ１６２の分岐部を組み込み、１ｃｈ．分を生成する送信器１６５、光増幅器１６６、カプラ１６８、１７１、ＭＯ１６７、１７０、ＶＡＴ１６９およびＦＩＬ１７２の挿入部を組み込む。そして、ＩＳ状態にする。
【０１３４】
ＩＳ（in-service）状態とは、挿入部を使用可能な状態にすることである。挿入部をＩＳ状態で増設すると、接続完了と同時に送信器から光が送信されてしまい、ほかの光信号に悪影響を与えるなど光通信システムの運用上好ましくないため、挿入部を使用可能ではない状態（ＯＯＳ；out-of-service）で増設する。このため、増設が完了した場合に、挿入部をＩＳ状態にする。
図１２のＳ５２において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、増設したｃｈ．の挿入光レベルを初期値に設定する。初期値は、光増幅器をＡＧＣモードからＡＬＣモードに戻した場合に既存のｃｈ．の光信号に影響を及ばさないようにするため、既存のｃｈ．の光レベルの平均値、あるいは、このＯＡＤＭ６４から出力されるＷＤＭ方式光信号における光レベルの平均値などに設定する。
【０１３５】
図１１のＳ３３において、システム制御回路５６は、光送信局５１、中継増幅装置５３、ＯＡＤＭ５４および光送信局５５内の各種光部品の初期設定を行うプロビジョニングを行う。特に、ｃｈ．数が増減したことから光増幅器の設定を変更する。
図１１のＳ３４において、システム制御回路５６は、各局の光増幅器をＡＬＣモードの切り替えるように指示する。ＡＬＣモードとは、光増幅器の出力を制御するモードである。
【０１３６】
図１１のＳ３５において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光送信局制御回路１０７に出力スペクトルを出力するように指示する。
図１２のＳ５３において、各ＯＡＤＭ５４の局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１５５からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（後段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１３７】
光送信局制御回路１０７は、ＳＰＡ１０６の出力（出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図１１のＳ３６において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５から各ＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルを取得する。さらに、システム制御回路５６は、光送信局制御回路１０７から出力スペクトルを取得する。
【０１３８】
図１１のＳ３７において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３に入力スペクトルを出力するように指示する。
図１２のＳ５４において、各ＯＡＤＭの局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１３３からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（前段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１３９】
光受信局制御回路１１３は、ＳＰＡ１１２の出力（入力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図１１のＳ３８において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５から各ＯＡＤＭにおける前段増幅部の出力スペクトルを取得する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３から入力スペクトルを取得する。
ここで、ＯＡＤＭ５４内の光増幅器において、光増幅器で利得等化を行っている場合にはスロープ補償量を考慮し、利得等化を行っていない場合の後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルを求めて、これらを新たにそれぞれ後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルとする。
【０１４０】
図１１のＳ３９において、システム制御回路５６は、各中継増幅装置５３の出力スペクトルを計算する。なお、この計算は、前述のＳ６と同様に求めることができるので、その説明を省略する。
図１１のＳ４０において、システム制御回路５６は、各局の部分光ＳＮＲj 、全光信号平均値およびＰＧ部分光ＳＮＲを求める。ここで、第１の実施形態においては、部分光ＳＮＲj,k をＰoutj,kで定義し、Ｐoutj,kは、Ｓ３６、Ｓ３８およびＳ３９で取得した各スペクトルから求める。
【０１４１】
図１１のＳ４１において、システム制御回路５６は、各局において、全光信号平均値とＰＧ部分光ＳＮＲとの差分を求める。そして、システム制御回路５６は、ｃｈ．数が増減したＰ．Ｇ．に対して、Ｐ．Ｇ．が入射されるすべての局について求めた局ごとの差分を加算する。
図１１のＳ４２において、システム制御回路５６は、ｃｈ．数の増減したＰ．Ｇ．についてＳ４１の加算した結果が許容値以内か否かを判断する。
【０１４２】
システム制御回路５６は、判断の結果、許容値以内ではない場合は、図１１のＳ４３の処理を行う。また、システム制御回路５６は、判断の結果、許容値以内である場合は、図１１のＳ４４の処理を行う。
図１１のＳ４３において、システム制御回路５６は、Ｓ４１の結果が正の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ下げ、Ｓ４１の結果が負の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ上げる指示を、前述の図１２のＳ５１においてＤＥＭ１６２などの分岐部や送信器１６５などの挿入部を増設したＯＡＤＭ５４のＯＡＤＭ制御回路１７５に指示する。プリエンファシスの精度は、この調整量の刻み幅が小さいほど上がる。
【０１４３】
図１２のＳ５５において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示に基づき、ＶＡＴ１６９を用いて各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整した結果をＭＯ１６７、１７０の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ１６９を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整の終了をシステム制御回路５６に出力する。
システム制御回路５６は、調整の終了を確認すると、図１１のＳ３５に処理を戻し、Ｓ３５ないしＳ４２の処理を行う。
一方、図１１のＳ４４において、システム制御回路５６は、Ｓ４０の結果からｃｈ．数が増減したＰ．Ｇ．において、各ｃｈ．ごとに挿入光レベルと分岐光レベルとの和を求める。
【０１４４】
図１１のＳ４５において、システム制御回路５６は、ｃｈ．数が増減したＰ．Ｇ．において、Ｓ４４で求めた各ｃｈ．の和がほぼ等しくなるように各ｃｈ．の挿入光レベルを求め、そのＰ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ制御回路１７５に指示する。
図１２のＳ５６において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示に基づいて、ＶＡＴ１３６、１６９を用いて挿入光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整した結果をＭＯ１６７、１７０の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ１３６、１６９を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整の終了をシステム制御回路５６に出力する。
【０１４５】
図１１のＳ４６において、図８に示すＳ１〜Ｓ１４の手順により、プリエンファシスを行い、システム制御回路５６は、処理を終了する。
ＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数が増減した場合には、このようにプリエンファシスを再設定する。
なお、第１の実施形態において、プリエンファシスを行う際の各ｃｈ．の光レベルの調整は、ＶＡＴ１０３、１３６、１６９によって行う場合について説明したが、ＶＡＴ１０３、１３６、１６９の代わりに光増幅器によって各ｃｈ．の光レベルの調整を行ってもよい。
【０１４６】
次に、別の実施の形態について説明する。
（第２の実施形態の構成）
第２の実施形態は、光通信システムの実施形態である。
図１３は、第２の実施形態における光通信システムの全体構成とＰ．Ｇ．を示す図である。
図１４は、第２の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭの構成を示す図である。
まず、第２の実施形態における光通信システムの全体構成について説明し、次に、この光通信システムに使用されるＯＡＤＭの構成について詳細に説明する。なお、第２の実施形態の光通信システムに使用される中継増幅装置の構成は、図６に示す中継増幅装置と同一なので、その説明を省略する。
【０１４７】
第２の実施形態における光通信システムの全体構成について説明する。
図１３（ａ）において、第２の実施形態における光通信システムは、ＯＡＤＭ６４と、これらのＯＡＤＭ６４を接続する光伝送路６２とからリング状のネットワークを構成し、ＯＡＤＭ６４の間には、ＯＡＤＭ６４間の伝送損失を補うべく、光伝送路６２を伝送するＷＤＭ方式光信号を増幅する中継増幅装置６３が設けられる。
ＯＡＤＭ６４は、光伝送路６２を伝送するＷＤＭ方式光信号から所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過する。そして、ＯＡＤＭ６４は、ＯＡＤＭ６４に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルおよびＯＡＤＭ６４から射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルをシステム制御回路６５に出力し、システム制御回路６５からの制御信号に基づいて挿入すべき各ｃｈ．にプリエンファシスを行った上で光伝送路６２に挿入する。
【０１４８】
次に、第２の実施形態の光通信システムに使用されるＯＡＤＭの構成について詳細に説明する。
図１４において、光伝送路６２を伝送するＷＤＭ方式光信号は、ＯＡＤＭ６４の光増幅器２０１に入射され、増幅される。光増幅器２０１は、主に光伝送路６２中で生じる伝送損失を補償するプリアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２０２に入射される。
【０１４９】
カプラ２０２に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＷ２８０に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２０３に入射される。
カプラ２０３に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２２７に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２０４に入射される。
【０１５０】
ＭＯ２２７は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このＭＯ２２７からの出力により、ＯＡＤＭ６４に入射されるＷＤＭ方式光信号の光レベルおよび信号断などを検出することができる。そして、信号断の場合は、必要に応じて警告を発する。この信号断は、光増幅器２０１とカプラ２０３の間の障害などによって生じるものである。
【０１５１】
カプラ２０４に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＡＴＴ２０５に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ２３１に入射される。
このＡＴＴ２０５へ射出されたＷＤＭ方式光信号は、後述する各光部品で処理されることによりＯＡＤＭ６４を通過するＷＤＭ方式光信号となる。一方、ＤＣ２３１へ射出されたＷＤＭ方式光信号から後述する各光部品で処理されてＯＡＤＭ６４で分岐するｃｈ．が取り出される。
【０１５２】
ＡＴＴ２０５に入射されたＷＤＭ方式光信号は、その光レベルを減衰されてＤＣ２０６へ射出される。ＡＴＴ２０５の減衰量は、ＤＣ２０６中で生じる非線形光学現象を防止することができるように調整される。
ＤＣ２０６は、ＯＡＤＭ６４を通過するｃｈ．に対して、主に光伝送路６２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器２０７へ射出される。光増幅器２０７は、カプラ２０２、２０３、２０４、ＡＴＴ２０５およびＤＣ２０６などで生じる伝送損失を補償するプリアンプである。
【０１５３】
光増幅器２０７で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２０８に入射される。カプラ２０８に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、サイクリックフィルタ（以下、「ＣＦＩＬ」と略記する。）２１０に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２０９に入射される。
ＭＯ２０９は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このＭＯ２０９からの出力により、ＣＦＩＬ２１０に入射されるＷＤＭ方式光信号の有無を検出する。これにより、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＡＴＴ２０５、ＤＣ２０６および光増幅器２０７などの故障や各光部品をコネクタなどで接続している場合にはその脱落などを検出することができ、必要に応じて警告を発する。
【０１５４】
ＣＦＩＬ２１０に入射されたＷＤＭ方式光信号は、ＣＦＩＬ２１０で偶数のｃｈ．と奇数のｃｈ．とに分けられ、それぞれ音響光学チューナブルフィルタ（acousto-optic tunable filter、以下、「ＡＯＴＦ」と略記する。）２１１、２１２に入射される。
ＡＯＴＦ２１１、２１２は、音響光学効果により誘起される屈折率変化により、入射光を回折効果により分離・選択する音響光学フィルタである。この音響光学効果を生じさせる超音波は、弾性表面波を利用し、弾性表面波は、圧電作用を示す基板上に電極を形成し、この電極にＲＦ周波数の電圧を印加することによって生じさせる。このため、ＲＦ周波数を制御することにより、ＡＯＴＦ２１１、２１２で遮断されるｃｈ．を変更することができる。
【０１５５】
ＡＯＴＦ２１１、２１２は、ＯＡＤＭ制御回路２８５からの制御信号によって遮断されるｃｈ．が制御され、遮断されるｃｈ．は、このＯＡＤＭ６４で分岐するｃｈ．が選択される。
ここで、ＣＦＩＬによって偶数のｃｈ．と奇数のｃｈ．とに分離してからそれぞれＡＯＴＦ２１１、２１２で遮断すべきｃｈ．を遮断するのは、偶数のｃｈ．と奇数のｃｈ．とに分離することによってｃｈ．間隔がＷＤＭ方式光信号のｃｈ．間隔の２倍になるので、１個のＡＯＴＦによって遮断する場合よりも容易にかつ確実に遮断すべきｃｈ．を遮断することができるからである。
【０１５６】
所定のｃｈ．を遮断されたＡＯＴＦ２１１からのＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ２１３に入射される。そして、所定のｃｈ．を遮断されたＡＯＴＦ２１２からのＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ２１４に入射される。
ＶＡＴ２１３、２１４は、入射される光の光レベルを減衰して射出する可変減衰器である。この減衰量は、ＯＡＤＭ制御回路２８５からの制御信号によって制御され、ＶＡＴ２１３、２１４は、各ＡＯＴＦ２１１、２１２で遮断されるｃｈ．数の相違によって生じる光レベルを調整し、ＡＯＴＦ２１１、２１２のそれぞれから射出されるＷＤＭ方式光信号の光レベルをほぼ等しくしてＣＦＩＬ２１５へ射出する。
【０１５７】
各ＶＡＴ２１３、２１４からＣＦＩＬ２１５に入射されたＷＤＭ方式光信号は、ＣＦＩＬ２１５で偶数のｃｈ．と奇数のｃｈ．とを波長多重され、ＳＷ２１６に入射される。
ＳＷ２１６は、ＯＡＤＭ制御回路２８５によって遮断・透過を制御されるスイッチである。ＳＷ２１６は、遮断状態にすることによって、ＯＡＤＭ６４内の各光部品を設定する場合やＯＡＤＭ６４に障害が発生した場合などに光が光伝送路６２に漏れるのを防止することができる。このため、そのような場合に他のＯＡＤＭ６４間を伝送するＷＤＭ方式光信号にクロストークなどの影響を与えることがない。
【０１５８】
特に、ＡＯＴＦは、一般に、遮断波長の温度依存性や経年変化のために適当な間隔でＲＦ周波数と遮断波長との関係を修正する必要があるため、このような設定中に有効である。
ＳＷ２１６からのＷＤＭ方式光信号は、光増幅器２１７に入射される。光増幅器２１７は、光増幅器２０７とこの光増幅器２１７との間の各光部品で生じる伝送損失を補償するプリアンプである。
光増幅器２１７で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２１８に入射される。カプラ２１８に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ２２０に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２１９に入射される。
【０１５９】
ＶＡＴ２２０は、入射される光の光レベルを減衰して射出する可変減衰器である。減衰されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２２１に入射される。カプラ２２１に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２２３に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２２２に入射される。
【０１６０】
ＭＯ２１９、２２２は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＭＯ２１９およびＭＯ２２２の検出結果に基づいて、ＶＡＴ２２０の減衰量を調整することにより、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを調整する。減衰量は、このＯＡＤＭ６４を通過されるＷＤＭ方式光信号の平均光レベルと挿入されるＷＤＭ方式光信号の平均光レベルとがほぼ等しくなるように調整される。また、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、この挿入されるＷＤＭ方式光信号の平均光レベルを後述するＭＯ２７０の出力によって判断する。
【０１６１】
カプラ２２３は、カプラ２２１からのＯＡＤＭ６４を通過するＷＤＭ方式光信号と後述する構成により生成されたＯＡＤＭ６４で挿入されるＷＤＭ方式光信号とを波長多重する。波長多重されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器２２４へ射出される。
光増幅器２２４は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２２５へ射出される。
カプラ２２５に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、次段の局に伝送されるべく光伝送路６２へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＷ２８０に射出される。
【０１６２】
ＳＷ２８０は、２×１光スイッチであり、ＯＡＤＭ制御回路２８５からの制御信号により、カプラ２０２からのＷＤＭ方式光信号またはカプラ２２５からのＷＤＭ方式光信号のいずれか一方をＳＰＡ２８１へ射出する。
ＳＰＡ２８１は、入射する光の波長とこの波長における光レベルとを計測するスペクトラムアナライザである。ＳＰＡ２８１は、ＳＷ２８０の選択により、ＯＡＤＭ６４に入射され光増幅器２０１で増幅されたＷＤＭ方式光信号のスペクトルまたはＯＡＤＭ６４から光伝送路６２へ射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測し、その計測結果をＯＡＤＭ制御回路２８５に出力する。
【０１６３】
一方、カプラ２０４で分岐されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ２３１に入射され、次のようにして、このＯＡＤＭ６４で分岐するｃｈ．が受信・処理される。
ＤＣ２３１は、ＯＡＤＭ６４で分岐するｃｈ．に対し、主に光伝送路６２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２３２へ射出される。
【０１６４】
カプラ２３２に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２３４に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２３３に入射される。
ＭＯ２３３は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このＭＯ２３３からの出力により、ＯＡＤＭ６４で分岐するＷＤＭ方式光信号の信号断などを検出することができ、必要に応じて警告を発する。
【０１６５】
カプラ２３４に入射されたＷＤＭ方式光信号は、４つに分岐され、それぞれトリビュータリ（以下、「ＴＲＢ」と略記する。）２９０-1〜２９０-4に入射される。１個のＴＲＢ２９０は、８ｃｈ．分の光信号を受信し、８ｃｈ．分の光信号を生成することができ、ＴＲＢ２９０-1は、ｃｈ．１ないしｃｈ．８の光信号を受信・生成する。ＴＲＢ２９０-2は、ｃｈ．９ないしｃｈ．１６の光信号を受信・生成する。ＴＲＢ２９０-3は、ｃｈ．１７ないしｃｈ．２４の光信号を受信・生成する。そして、ＴＲＢ２９０-4は、ｃｈ．２５ないしｃｈ．３２の光信号を受信・生成する。
【０１６６】
ここで、各ＴＲＢ２９０-1〜２９０-4は、互いに同一の構成なので、ＴＲＢ２９０-1について説明し、ＴＲＢ２９０-2〜２９０-4については、その説明を省略する。
カプラ２３４で４つに分岐されたＷＤＭ方式光信号の１つは、ＴＲＢ２９０-1の光増幅器２３５に入射される。光増幅器２３５は、光増幅器２０１とこの光増幅器２３５との間の各光部品で生じる伝送損失を補償するプリアンプである。
【０１６７】
光増幅器２３５で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２３６に入射される。カプラ２３６に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した各ＷＤＭ方式光信号は、それぞれカプラ２３７-1、２３７-2に入射される。
カプラ２３７-1に入射されたＷＤＭ方式光信号は、さらに４つに分岐され、それぞれＴＦ２４１-1〜２４１-4に入射される。ＴＦは、波長可変光フィルタ（tunable filter）の略記である。
【０１６８】
ＴＦ２４１-1は、所定の波長帯域の光を透過する帯域通過フィルタであり、その透過波長帯域の中心波長は、ｃｈ．１の波長に対応する波長に設定される。このため、ＴＦ２４１-1は、３２波のＷＤＭ方式光信号の中からｃｈ．１の光信号だけを透過させる。
ＴＦ２４１-1からのｃｈ．１の光信号は、カプラ２４２-1に入射される。カプラ２４２-1に入射されたｃｈ．１の光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のｃｈ．１の光信号は、光増幅器２４４-1に入射され、分岐した他方のｃｈ．１の光信号は、ＭＯ２４３-1に入射される。
【０１６９】
ＭＯ２４３-1は、ｃｈ．１の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このＭＯ２４３-1からの出力により、ｃｈ．１の光信号の有無を確認する。
光増幅器２４４-1は、受光レベルを上げるプリアンプであり、カプラ２４２-1からのｃｈ．１の光信号を増幅してＤＥＭ２４５-1へ射出する。
【０１７０】
ＤＥＭ２４５-1は、光増幅器２４４-1からのｃｈ．１の光信号を復調し、ｃｈ．１の光信号から情報を取り出す。ＤＥＭ２４５-1としては、光信号を電気信号に変えるホトダイオードなどの受光素子を利用することができる。
このようなＴＦ２４１-1、カプラ２４２-1、ＭＯ２４３-1、光増幅器２４４-1およびＤＥＭ２４５-1と同一の構成が、カプラ２３７-1、２３７-2で分岐される各ＷＤＭ方式光信号に対して設けられ、各ＴＦ２４１-2〜２４１-8の透過波長帯域の中心波長は、それぞれｃｈ．２〜ｃｈ．８の波長に対応する波長に設定される。
【０１７１】
このようにしてＴＲＢ２９０-1内において、ｃｈ．１ないしｃｈ．８の光信号が受信・処理される。
また、ＯＡＤＭ６４で挿入されるｃｈ．１ないしｃｈ．８の光信号は、次のように、生成される。
ＴＲＢ２９０-1内の送信器２５１-1は、ＬＤとＭＯＤとから構成されｃｈ．１の波長の光信号を生成する。生成されたｃｈ．１の光信号は、光増幅器２５２-1へ射出される。
光増幅器２５２-1は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたｃｈ．１の光信号は、ＴＦ２５３-1に入射される。
ＴＦ２５３-1は、所定の波長帯域の光を透過する帯域通過フィルタであり、その透過波長帯域の中心波長は、ｃｈ．１の波長に対応する波長に設定される。このため、ＴＦ２５３-1は、ｃｈ．１の光信号だけを透過させ、光増幅器２５２-1で発生したＡＳＥを除去することができる。
【０１７２】
ＴＦ２５３-1からのｃｈ．１の光信号は、カプラ２５５-1へ射出される。カプラ２５５-1は、ＴＦ２５３-1からのｃｈ．１の光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のｃｈ．１の光信号は、ＭＯ２５４-1へ射出され、分岐した他方の光信号は、ＶＡＴ２５６-1へ射出される。
ＭＯ２５４-1は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。
【０１７３】
ＶＡＴ２５６-1は、カプラ２５５-1からの光信号の光レベルを減衰してカプラ２５７-1へ射出する。この減衰量は、ＯＡＤＭ制御回路２８５からの制御信号によって制御される。
カプラ２５７-1は、ＶＡＴ２５６-1からの光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の光信号は、ＭＯ２５８-1へ射出され、分岐した他方の光信号は、カプラ２６０-1へ射出される。
ＭＯ２５８-1は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。
カプラ２６０-1は、ＶＡＴ２５６-1からの光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の光信号は、カプラ２６１-1へ射出され、分岐した他方の光信号は、ＭＯ２５９-1へ射出される。
【０１７４】
ＭＯ２５９-1は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＭＯ２５９-1の出力からｃｈ．１の光信号の有無を確認する。
ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＭＯ２５４-1およびＭＯ２５８-1の検出結果に基づいて、ＶＡＴ２５６-1の減衰量を調整することにより、ｃｈ．１の光信号の光レベルを所望の光レベルに調整する。このように減衰量を調整することによりＯＡＤＭ６４において挿入される光信号の光レベルを調整することできるので、最適なプリエンファシスを行うことができる。
【０１７５】
このような送信器２５１-1、光増幅器２５２-1、カプラ２５５-1、ＭＯ２５４-1、ＶＡＴ２５６-1、カプラ２５７-1、ＭＯ２５８-1、カプラ２６０-1およびＭＯ２５９-1からなる構成は、ｃｈ．１ないしｃｈ．８ごとに用意される。そして、各ＴＦ２５３-2〜２５３-8の透過波長帯域の中心波長は、それぞれｃｈ．２〜ｃｈ．８の波長に対応する波長に設定される。
各カプラ２６０-1〜２６０-4からのｃｈ．１ないしｃｈ．４は、カプラ２６１-1に入射され、波長多重される。波長多重されたｃｈ．１ないしｃｈ．４のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２６２へ射出される。また、各カプラ２６０-5〜２６０-8からのｃｈ．５ないしｃｈ．８は、カプラ２６１-2に入射され、波長多重される。波長多重されたｃｈ．５ないしｃｈ．８のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２６２へ射出される。
【０１７６】
カプラ２６２は、カプラ２６１-1からのＷＤＭ方式光信号とカプラ２６１-2からのＷＤＭ方式光信号とを波長多重し、ｃｈ．１ないしｃｈ．８のＷＤＭ方式光信号を生成する。
このようにしてＴＲＢ２９０-1内において、ｃｈ．１ないしｃｈ．８の光信号が生成される。
ここで、３２波のＷＤＭ方式光信号の中からいずれのｃｈ．をこのＯＡＤＭ６４で分岐して受信・処理するか、および、いずれのｃｈ．を生成して挿入するかは、ＯＡＤＭ制御回路２８５によって、ＤＥＭ２４５-1〜２４５-32 、送信器２５１-1〜２５１-32 、ＴＦ２４１-1〜２４１-32 、および、ＴＦ２５３-1〜２５３-32 を制御することによって行われる。
【０１７７】
各ＴＲＢ２９０-1〜２９０-4からのＷＤＭ方式光信号は、それぞれカプラ２６４-1〜２６４-4に入射される。各カプラ２６４-1は、それぞれＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の各ＷＤＭ方式光信号は、カプラ２６５へ射出され、分岐した他方の各ＷＤＭ光信号は、それぞれ対応するＭＯ２６３-1〜２６３-4へ射出される。
【０１７８】
各ＭＯ２６３-1〜２６３-4は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、各検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、各ＭＯ２６３-1〜２６３-4の出力からそれぞれ対応するＴＲＢ２９０-1〜２９０-4のＷＤＭ方式光信号の有無を確認する。
カプラ２６５は、それぞれ対応するカプラ２６４-1〜２６４-4を介して入射されるＴＲＢ２９０-1〜２９０-4からのＷＤＭ方式光信号を波長多重して、光増幅器２６６へ射出する。
【０１７９】
光増幅器２６６は、ＴＲＢ２９０内の光部品によって生じた伝送損失を補償するプリアンプである。光増幅器２６６で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ２６７へ射出される。
ＤＣ２６７は、ＯＡＤＭ６４において挿入されるｃｈ．に対して、主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２６９へ射出される。
カプラ２６９は、ＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２２３へ射出され、分岐した他方の各ＷＤＭ光信号は、ＭＯ２７０へ射出される。
ＭＯ２７０は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、各検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＭＯ２７０の出力からこのＯＡＤＭ６４で挿入すべきｃｈ．の光信号の有無を確認する。
【０１８０】
ここで、光増幅器２０１、２０７、２１７、２２４、２４４、２５２は、増幅媒体に外部からエネルギーを供給することにより反転分布を形成し、この状態で増幅すべき光を入射させて誘導放射を引き起こすことによって、光を所定の利得で増幅する。光増幅器として、例えば、半導体レーザ増幅器や光ファイバ増幅器を利用することができる。
カプラ２０２、２０３、２０４、２０８、２１８、２２１、２２３、２３２、２４２、２５５、２５７、２６０、２６１、２６２、２６４、２６５、２６９は、入射する光を２つに分岐する光分岐結合器である。カプラとして、例えば、ハーフミラーなどの微少光学素子形光分岐結合器や溶融ファイバの光ファイバ形光分岐結合器や光導波路形光分岐結合器などを利用することができる。
【０１８１】
ＤＣ２０６、２３１、２６７としては、ＷＤＭ方式光信号に生じた分散を打ち消すように反対符号の分散を持つ分散補償ファイバを利用することができる。
このように第２の実施形態の光通信システムに適用されるＯＡＤＭ６４は、ＷＤＭ方式光信号から所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過する機能のほか、ＯＡＤＭに入射されたＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能、ＯＡＤＭから射出されるＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能および挿入すべきｃｈ．の光レベルを調整する機能を持つ。
【０１８２】
（本発明と第２の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第２の実施形態との対応関係について説明する。
光伝送路は光伝送路６２に対応し、局は中継増幅装置６３およびＯＡＤＭ６４に対応する。特に、測定手段はＯＡＤＭ６４内のＳＰＡ２８１に対応し、演算回路はシステム制御回路６５に対応し、調整手段はＯＡＤＭ６４内のＶＡＴ２５６に対応する。
【０１８３】
また、プリエンファシス用制御装置はシステム制御回路６５に対応する。
ここで、カプラ２０２をそれぞれ光増幅器２０１の直前に接続し、光増幅器２０１に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測する構成にしてもよい。
【０１８４】
（第２の実施形態の作用効果）
次に、第２の実施形態の光通信システムにおけるプリエンファシスについて説明する。
図１５は、第２の実施形態の光通信システムにおけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
図１６は、第２の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
【０１８５】
初めに、図１３および図１４に示す第２の実施形態における光通信システムを立ち上げる場合には、或るＯＡＤＭ６４から時計回りまたは反時計回りに順次に各装置を立ち上げる。
そして、各装置ごとに、信号が到達しているかの確認、ＡＳＥ補正、ＤＣの入力光レベルの制限の確認などを行う。
さらに、ＯＡＤＭ６４で挿入される各ｃｈ．の光レベルは、ほぼ等しくなるように、かつ、ＯＡＤＭ６４を通過するｃｈ．の平均光レベルになるように設定される。
【０１８６】
そして、ＯＡＤＭ６４において、光増幅器２２４に入射される全光レベル、光増幅器２０１、２０７のＡＳＥ補正量およびｃｈ．数から、光増幅器２１７へ入射される平均光レベルが所定の値以上になっていることを確認する。
各装置について、このような初期設定を行った後に、次の手順によって光通信システムのプリエンファシスを行う。このプリエンファシスについて、図１５および図１６を用いて説明する。
【０１８７】
図１５のＳ７１において、システム制御回路６５は、各ｃｈ．のパスからＰ．Ｇ．を作成する。
例えば、本実施形態では、図１３（ｂ）に示すように、ＯＡＤＭ６４-1の局２から挿入されＯＡＤＭ６４-3の局７で分岐されるｃｈ．１ないしｃｈ．１６をＰ．Ｇ．１とする。ＯＡＤＭ６４-3の局７から挿入されＯＡＤＭ６４-4の局９で分岐されるｃｈ．１ないしｃｈ．８をＰ．Ｇ．２とする。ＯＡＤＭ６４-2の局４から挿入されＯＡＤＭ６４-4の局９で分岐されるｃｈ．１７ないしｃｈ．３２をＰ．Ｇ．３とする。ＯＡＤＭ６４-4の局９から挿入されＯＡＤＭ６４-1の局２で分岐されるｃｈ．１７ないしｃｈ．２４をＰ．Ｇ．４とする。ＯＡＤＭ６４-3の局７から挿入されＯＡＤＭ６４-1の局２で分岐されるｃｈ．９ないしｃｈ．１６をＰ．Ｇ．５とする。
【０１８８】
図１５のＳ７２において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５に各ＯＡＤＭ６４における光増幅器２０１の出力スペクトルを出力するように指示する。
図１６のＳ９０において、各ＯＡＤＭ６４の局におけるＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示を受けて、カプラ２０２からの光がＳＰＡ２８１に入射するようにＳＷ２８０を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＳＰＡ２８１の出力（光増幅器２０１の出力スペクトル）をシステム制御回路６５へ出力する。
【０１８９】
図１５のＳ７３において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５から各ＯＡＤＭ６４における光増幅器２０１の出力スペクトルを取得する。
図１５のＳ７４において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ６４の入力スペクトルを計算する。
Ｓ７３で取得した光増幅器２０１の出力スペクトルは、光増幅器のＡＳＥと光増幅器２０１の利得波長特性を等化するためのスロープ補償量とを重畳したスペクトルであるから、各ＯＡＤＭ６４の入力スペクトルは、光増幅器２０１の出力スペクトルからこれらＡＳＥおよびスロープ補償量を差し引くことによって求めることができる。
【０１９０】
図１５のＳ７５において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５に各ＯＡＤＭ６４の出力スペクトルを出力するように指示する。
図１６のＳ９１において、各ＯＡＤＭの局におけるＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示を受けて、カプラ２２５からの光がＳＰＡ２８１に入射するようにＳＷ２８０を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＳＰＡ２８０の出力（ＯＡＤＭ６４の出力スペクトル）をシステム制御回路６５へ出力する。
【０１９１】
図１５のＳ７６において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５から各ＯＡＤＭの出力スペクトルを取得する。
ここで、ＯＡＤＭ６４内の光増幅器において、ＡＳＥによって生じる光増幅器の利得波長特性を等化する利得等化を行っている場合には、Ｓ７３において光増幅器２０１の出力スペクトルからこの利得等化を補償するスロープ補償量を差し引き、利得等化を行っていない場合の光増幅器２０１の出力スペクトルを求めて、これらを新たに光増幅器２０１の出力スペクトルとする。
【０１９２】
図１５のＳ７７において、システム制御回路６５は、各中継増幅装置６３の入力スペクトルを計算する。各中継増幅装置６３の入力スペクトルは、第１の実施形態における図８のＳ６と同様に計算されるので、その説明を省略する。
このようにしてシステム制御回路６５は、各局におけるＷＤＭ方式光信号の入力スペクトルを取得する。
【０１９３】
図１５のＳ７８において、システム制御回路６５は、各局の部分光ＳＮＲj 、全光信号平均値およびＰＧ部分光ＳＮＲを求める。ここで、本実施形態においては、部分光ＳＮＲj,k として（式３）を用いるが、Ｓ７４、Ｓ７６およびＳ７７の値を用いて下記の（式９）によって光ＳＮＲj,k を計算する。
【数２５】
（式９）は、（式３）をデシベル単位に変換した式である。また、ｈνΔｆは、定数であり、１０ｌｏｇ（ｈνΔｆ）＝５７．９である。
図１５のＳ７９において、システム制御回路６５は、各局において、全光信号平均値とＰＧ部分光ＳＮＲとの差分を求める。そして、システム制御回路６５は、Ｐ．Ｇ．が入射されるすべての局について求めた局ごとの差分を加算する。
【０１９４】
図１５のＳ８０において、システム制御回路６５は、すべてのＰ．Ｇ．についてＳ８の加算した結果が許容値以内か否かを判断する。システム制御回路６５は、判断の結果、許容値以内ではない場合は、図１５のＳ８１の処理を行う。また、システム制御回路６５は、判断の結果、許容値以内である場合は、図１５のＳ８２の処理を行う。
図１５のＳ８１において、システム制御回路６５は、Ｐ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ６４において、Ｓ７９の結果が正の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ下げ、Ｓ７９の結果が負の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ上げる指示を、Ｐ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ６４のＯＡＤＭ制御回路２８５に指示する。
図１６のＳ９２において、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示に基づき、ＶＡＴ２２０、２５６を用いて各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、調整した結果をＭＯ２５４、２５８の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ２５６を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、調整の終了をシステム制御回路６５に出力する。
【０１９５】
システム制御回路６５は、調整の終了を確認すると、図１５のＳ７２に処理を戻し、Ｓ７２ないしＳ８０の処理を行う。
一方、図１５のＳ８２において、システム制御回路６５は、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスが終了しているか否かを判断する。システム制御回路６５は、判断の結果、終了していない場合には、図１５のＳ８３の処理を行い、終了している場合には、プリエンファシスの処理を終了する。
【０１９６】
図１５のＳ８３において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５に各ＯＡＤＭ６４の光増幅器２０１の出力スペクトルを出力するように指示する。
図１６のＳ９３において、各ＯＡＤＭ６４のＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示を受けて、カプラ２０２からの光がＳＰＡ２８１に入射するようにＳＷ２８０を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＳＰＡ２８１の出力（光増幅器２０１の出力スペクトル）をシステム制御回路６５へ出力する。
【０１９７】
図１５のＳ９４において、システム制御回路６５は、Ｓ７３の結果から光増幅器２０１のＡＳＥおよびスロープ補償量を引くことによって各ＯＡＤＭ６４の入力スペクトルを求める。システム制御回路６５は、（式９）を用いて、この入力スペクトルからＰ．Ｇ．ごとに分岐するｃｈ．のみの部分光ＳＮＲj の平均値を求める。そして、システム制御回路６５は、各Ｐ．Ｇ．においてｃｈ．ごとに部分光ＳＮＲj とその平均値との偏差を計算する。
【０１９８】
図１５のＳ８５において、システム制御回路６５は、Ｐ．Ｇ．内の各ｃｈ．におけるプリエンファシス量としてこの偏差の符号を反転した量を各ｃｈ．に加算する。そして、システム制御回路６５は、この各ｃｈ．の部分光ＳＮＲj をＰ．Ｇ．を挿入する各ＯＡＤＭ６４のＯＡＤＭ制御回路２８５に指示する。
図１６のＳ９４において、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示に基づいて部分光ＳＮＲj から各ｃｈ．のＰinj を求め、ＶＡＴ２５６を用いて各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、調整した結果をＭＯ２５４、２５８の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ２５６を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、調整の終了をシステム制御回路６５に出力する。
【０１９９】
システム制御回路６５は、調整の終了を確認すると、プリエンファシスの処理を終了する。
このようにシステム制御回路６５および各ＯＡＤＭ制御回路２８５は、各ｃｈ．の光レベルを制御することにより、所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過するＯＡＤＭ６４を有するリングネットワークにおいて、最適なプリエンファシスを行うことができる。
【０２００】
次に、別の実施形態について説明する。
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、光ＳＮＲ測定装置の実施形態である。
図１７は、第３の実施形態における光ＳＮＲ測定装置の全体構成と局の詳細構成を示す図である。
図１８は、第３の実施形態における演算回路のフローチャートを示す図である。
【０２０１】
図１７（ａ）において、ＷＤＭ方式光信号は、光伝送路７２を伝送される。光伝送路７２の間には、伝送損失を補うべく光を増幅する複数の局７３が接続されている。局７３は、後述ように監視制御回路３１６から信号を演算回路７６へ送信する。演算回路７６は、この信号に基づいて光ＳＮＲを測定する。そして、演算回路７６には、入力装置７７および表示装置７８が接続される。入力装置７７は、スイッチやキーボードなどの測定開始の指示などを入力する装置である。表示装置７８は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどの測定結果などを表示する装置である。また、図１７（ａ）では、第１局７３-1から第５局７３-5までの区間の光ＳＮＲを測定する場合を示している。
【０２０２】
図１７（ｂ）において、局７３に入射されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ３０１、３０２、３０３、希土類元素添加光ファイバ３０４、カプラ３０５およびＩＳＯ３０６を介して、光増幅されて局７３から射出される。
カプラ３０１は、入射されたＷＤＭ方式光信号の一部を分配してＳＰＡ３１１に入射させる。ＳＰＡ３１１は、受光したＷＤＭ方式光信号のスペクトルに対応した信号を監視制御回路３１６に出力する。
カプラ３０２は、入射されたＷＤＭ方式光信号の一部を分配してホトダイオード（以下、「ＰＤ」と略記する。）３１２に入射させる。ＰＤ３１２は、受光した光の光レベルに対応した信号を監視制御回路３１６に出力する。
【０２０３】
また、ＬＤ３１３、３１４は、希土類元素添加光ファイバを励起するための励起光を発光する。ＬＤ３１３からの励起光は、カプラ３０３でカプラ３０２からのＷＤＭ方式光信号と合波されて、希土類元素添加光ファイバ３０４に供給される。ＬＤ３１４からの励起光は、カプラ３０５を介して、希土類元素添加光ファイバ３０４に供給される。このようにＬＤ３１３は、希土類元素添加光ファイバを前方向励起し、ＬＤ３１４は、後方向励起する。
【０２０４】
なお、増幅すべきＷＤＭ方式光信号を充分に増幅することができる程度に１個のＬＤで希土類元素添加光ファイバを励起することができる場合には、ＬＤ３１３、３１４は、いずれか一方でよい。
また、光ファイバに添加される希土類元素は、増幅すべきＷＤＭ方式光信号の波長によって選定される。そして、ＬＤの発振波長は、選定された希土類元素を励起することができる光の波長が選定される。例えば、ＷＤＭ方式光信号が１５５０ｎｍ帯である場合には、希土類元素としてエルビウム元素（Ｅｒ）が選定され、ＷＤＭ方式光信号が１４５０帯である場合には、希土類元素としてツリウム元素（Ｔｍ）が選定される。なお、エルビウム元素およびツリウム元素は、ともにランタノイドの希土類元素の１つであり、ランタノイドに属する元素は、互いに性質が類似している。
【０２０５】
希土類元素添加光ファイバ３０４は、これら励起光を吸収することによりファイバ内の希土類元素が励起され反転分布を形成する。この反転分布を形成した状態でＷＤＭ方式光信号が入射するとこのＷＤＭ方式光信号に誘導されて誘導放射が起こり、ＷＤＭ方式光信号が増幅される。
ＩＳＯ３０６は、一方向にのみ光を透過する光部品であり、局７３内における各光部品の接続部などからの反射光が何処までも伝搬するのを防止する役割を果たす。特に、反射光がＬＤ３１３、３１４に戻ってくると、ＬＤ３１３、３１４は、位相や振幅のまちまちな反射光に誘起されて、発振モードが変化したり、雑音が発生したりする。このため、ＩＳＯ３０６によってこの悪影響を防止するものである。
【０２０６】
一方、監視制御回路３１６は、ＳＰＡ３１１およびＰＤの出力とメモリ３１５に格納されている雑音指数などともに演算回路７６へ送信する。この雑音指数は、ＬＤ３１３、３１４、カプラ３０３、３０４および希土類元素添加光ファイバから構成される局７３における光ファイバ増幅器の雑音指数である。
（本発明と第３の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第３の実施形態との対応関係について説明する。
【０２０７】
光伝送路は光伝送路７２に対応し、局は局７３に対応する。特に、測定手段はＳＰＡ３１１およびＰＤ３１２に対応し、演算回路は演算回路７６に対応する。
光増幅手段は局７３に対応し、測定手段はＳＡＰ３１１およびＰＤ３１２に対応し、演算回路は演算回路７６に対応する。
測定回路は演算回路７６に対応する。
（第３の実施形態の作用効果）
次に、第３の実施形態における光ＳＮＲ測定について説明する。
【０２０８】
図１８において、演算回路７６は、入力装置７７によって測定開始が指示される。そして、演算回路７６は、各局７３にＳＰＡ３１１の出力、ＰＤ３１２の出力および雑音指数を伝送するように指示する（Ｓ１０１）。
各局７３の監視制御回路３１６は、この指示により上述の情報内容の信号を演算回路７６へ伝送する。
【０２０９】
演算回路７６は、受信したこれら情報に基づいて、各局７３ごとに、各ｃｈ．の入力光レベルを求める。すなわち、各局７３ごとについて、演算回路７６は、ＰＤの出力をＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数に割って１個のｃｈ．当たりの光レベルを求め、ＳＰＡ３１１の出力から求められるｃｈ．間の偏差をその光レベルに加算する。こうして演算回路７６は、各ｃｈ．の入力光レベルを求める。
演算回路７６は、各局７３ごとに求めた各ｃｈ．ごとの入力光レベルに基づいて（式３）、すなわち、（式９）によって各局７３の部分光ＳＮＲを求める（Ｓ１０３）。
演算回路７６は、各ｃｈ．ごとに、求めた部分光ＳＮＲの逆数を第１局７３-1から第５局７３-5まで加算することによって逆数和を求める（Ｓ１０４）。
【０２１０】
演算回路７６は、各ｃｈ．ごとに、求めた逆数和の逆数を求めることによって、各ｃｈ．の光ＳＮＲを求める（Ｓ１０５）。そして、求めた光ＳＮＲを外部に表示装置７８によって表示する。
このようにして、第１局７３-1から第５局７３-5までの区間における各ｃｈ．の光ＳＮＲを求めることができる。
【０２１１】
なお、Ｓ１０４において、和を取る範囲を変更することによって、任意の区間の光ＳＮＲを求めることができる。例えば、第２局７３-2から第４局７３-4までの光ＳＮＲを求める場合では、Ｓ１０４において、演算回路７６は、各ｃｈ．ごとに、求めた部分光ＳＮＲの逆数を第２局７３-2から第４局７３-4まで加算するればよい。
また、第３の実施形態においては、部分光ＳＮＲを（式３）によって定義したが、（式５）によって定義してもよい。さらに、局７３を図１９に示すように構成することにより、（式１）、（式２）、（式４）および（式６）によって定義することもできる。
図１９は、第３の実施形態における局の他の構成を示す図である。
【０２１２】
図１９（ａ）において、局７４は、出力光レベルを測定するために、図１７（ｂ）に示す局７３におけるＳＰＡ３１１およびＰＤ３１２に相当するＳＰＡ３１８およびＰＤ３１７をＩＳＯ３０６の射出側に備えて構成される。よって、局７４に入射されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ３０３、希土類元素添加光ファイバ３０４、カプラ３０５、ＩＳＯ３０６、カプラ３０７およびカプラ３０８を介して、局７４から射出される。
【０２１３】
カプラ３０７は、入射されたＷＤＭ方式光信号の一部を分配してＰＤ３１７に入射させる。ＰＤ３１７は、受光した光の光レベルに対応した信号を監視制御回路３１６に出力する。
カプラ３０８は、入射されたＷＤＭ方式光信号の一部を分配してＳＰＡ３１８に入射させる。ＳＰＡ３１８は、受光したＷＤＭ方式光信号のスペクトルに対応した信号を監視制御回路３１６に出力する。
【０２１４】
なお、その他の構成は、図１７（ｂ）に示す局７３と同一なので、その説明を省略する。
このような構成の局７４を図１７（ａ）の局７３の代わりに使用した場合では、部分光ＳＮＲを（式６）によって定義し、光ＳＮＲを測定することができる。
また、図１９（ｂ）において、局７５は、入力光レベルおよび出力光レベルを測定するために、図１７（ｂ）に示すＳＰＡ３１１およびＰＤ３１２、ならびに、図１９（ａ）に示すＳＰＡ３１８およびＰＤ３１７の両方を備えて構成される。よって、局７５に入射されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ３０１、３０２、３０３、希土類元素添加光ファイバ３０４、カプラ３０５、ＩＳＯ３０６、カプラ３０７およびカプラ３０８を介して、局７５から射出される。
【０２１５】
このような構成の局７５を図１７（ａ）の局７３の代わりに使用した場合では、部分光ＳＮＲを（式１）ないし（式６）のいずれかの式によって定義し、光ＳＮＲを測定することができる。
なお、局７５の場合では、各ｃｈ．に対する利得Ｇは、ＰＤ３１２、３１７の出力から求めてもよいし、メモリ３１５に予め格納しておいてもよい。
【０２１６】
一方、第２の実施形態において、プリエンファシスを行う際の各ｃｈ．の光レベルの調整は、ＶＡＴ２５６によって行う場合について説明したが、ＶＡＴ２５６の代わりに光増幅器の出力可変機能によって各ｃｈ．の光レベルの調整を行ってもよい。
また、第１の実施形態および第２の実施形態においては、ｃｈ．数が３２のＷＤＭ方式光信号の場合について説明したが、これに限定されるものではない。任意のｃｈ．数のＷＤＭ方式光信号に本発明を適用することができる。
【０２１７】
そして、第１の実施形態においては各ｃｈ．のパスを図３（ｂ）に示すように、また、第２の実施形態においては各ｃｈ．パスを図１３（ｂ）に示すように、具体的に示して説明したが、これに限定されるものではない。各ｃｈ．のパスは、任意に設定することができる。
さらに、第１の実施形態においては、光送信局制御回路１０７、光受信局制御回路１１３およびＯＡＤＭ制御回路１７５とシステム制御回路５６との間、第２の実施形態においては、ＯＡＤＭ制御回路２８５とシステム制御回路６５との間、ならびに、第３の実施形態においては、各局７３と演算回路７６との間を専用回線によって通信を行う構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ＷＤＭ方式光信号の１ｃｈ．分を使用して通信してもよい。または、ＳＤＨ（synchronous digital hierarchy ）において、伝送装置間で保守情報、状態モニタなどの光通信システム運用上の情報を収容するセクションオーバヘッド（section over head ）の未定義領域などを使用してもよい。
【符号の説明】
【０２１８】
１０、７２ 局
１６、７６ 演算回路
２２ 測定手段
２３ 調整手段
５６、６５ システム制御回路
１０３、１６９、２５６ 可変減衰器
１０６、１１２、１５７、２８１、３１１、３１８ スペクトラムアナライザ
１０７ 光送信局制御回路
１１３ 光受信局制御回路
１４７、１６７、１７０、２１９、２２２、２５４、２５８ モニタ
１７５、２８５ ＯＡＤＭ制御回路
３１２、３１４ ホトダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重方式光信号の光信号対雑音比を測定することにおいて、高密度に光信号を多重した波長分割多重方式光信号の光信号対雑音比を測定する光信号対雑音比測定方法およびこの測定方法を利用した光信号対雑音比測定装置に関する。さらに、この光信号対雑音比測定方法を利用したプリエンファシス方法、光通信システム、測定回路および制御装置に関する。
将来のマルチメディアネットワークの構築を目指し、超長距離でかつ大容量の光通信システムが要求されている。このため、光ファイバの広帯域・大容量性を有効利用できるなどの有利な点から波長分割多重（wavelength-division multiplexing、以下、「ＷＤＭ」と略記する。）方式の研究開発が進められている。特に、近年では、さらなる大容量化の要求に応えるべく、波長多重される光信号の波長間隔を狭めて高密度化する傾向にある。このようなＷＤＭ方式光信号を伝送した場合においても、信号品質を維持するために、高密度に波長多重されたＷＤＭ方式光信号の光信号対雑音比（以下、「光ＳＮＲ」と略記する。）を測定する方法が要求されている。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光信号を長距離伝送する場合では、光伝送路の伝送損失を補うため、光信号は、光送信局と光受信局との間で光増幅器を備える光中継局によって増幅される。光信号は、増幅される際に光増幅器で発生する自然放出光（amplified spontaneous emission、以下、「ＡＳＥ」と略記する。）が重畳され、さらに、光増幅器で増幅される度にＡＳＥが累積的に重畳される。この累積的に重畳されるＡＳＥは、光信号にとって雑音であるため、所定の信号品質を維持するためには、光信号の光ＳＮＲを測定する必要が生じる。
【０００３】
図２０は、従来の光ＳＮＲ測定方法を説明する図である。
図２０は、ＷＤＭ方式光信号が、いくつかの光増幅器によって増幅され、ＡＳＥが重畳された場合を示している。このＷＤＭ方式光信号は、チャネル１ないしチャネル４の４波の光信号が波長多重されている。そして、各光信号は、図２０に示すように光信号の低光レベルの部分において互いに重ならないように、充分な波長間隔を空けて配置されている。以下、チャネルを「ｃｈ．」と略記する。
【０００４】
このようなＷＤＭ方式光信号では、各ｃｈ．間のほぼ中間の波長（図２０の×印）における光レベルは、ＡＳＥの光レベルとなる。このため、或るｃｈ．の光ＳＮＲは、このＷＤＭ方式光信号のスペクトルをスペクトラムアナライザによって測定し、その測定結果から、この或るｃｈ．が配置されている波長（図２０の●印）の光レベルと、この或るｃｈ．とこれに隣接するｃｈ．が配置されている波長のほぼ中間の波長（図２０の×印）の光レベルとの比を取ることによって測定することができる。
【０００５】
また、一般に、光通信システムのレベルダイヤは、所定の波長における光について設計される。このような光通信システムにＷＤＭ方式光信号を伝送すると、ＷＤＭ方式光信号は、光中継局内の光増幅器における非一様な利得波長特性および利得飽和特性のために、各ｃｈ．が相異なる利得で増幅されてしまう。さらに、光伝送路の非一様な損失波長特性のために、各ｃｈ．が相異なる損失で光パワーを失う。よって、所定の波長から離れた波長の光信号におけるレベルダイヤほど設計されたレベルダイヤから乖離してしまう。このため、低光パワーのｃｈ．に、光通信システムが要求する以上の誤り率（bit error rate）を生じる。
【０００６】
そこで、プリエンファシスが、ＷＤＭ方式光信号に施され、要求される誤り率より低くなるようにしている。
図２１は、従来のプリエンファシスを行う光通信システムの構成を示す図である。
図２１において、光送信局９０１内の光送信器９１１で生成されたＷＤＭ方式光信号は、光伝送路９０２の間に設けられた複数個の光中継局９０３で光伝送路９０２の損失や光中継局９０３の損失などを補償すべく増幅されて、光受信局９０４に伝送されて受信・処理される。光中継局９０３の損失は、局内の分散補償ファイバ（以下、「ＤＣ」と略記する。）などの各光部品によって生じる。
【０００７】
ＷＤＭ方式光信号は、この光送信局９０１から光伝送路９０２へ射出される際に、光送信局９０１内のプリエンファシス制御回路９１２によって、プリエンファシスが施される。
【０００８】
プリエンファシス制御回路９１２は、光受信局９０４からの各ｃｈ．の光ＳＮＲに基づいて、光送信器９１１で生成された各ｃｈ．に対応する光信号の光レベルを調整することによって、ＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施す。そして、この各光信号の光ＳＮＲは、光受信局９０４内に備えられた光ＳＮＲ測定回路９２２、例えば、スペクトラムアナライザによって測定され、回線９３１によって伝送される。
【０００９】
ここで、プリエンファシス制御回路９１２は、例えば、次のようにして各光信号の光レベルを調整する。すなわち、
第１ステップとして、光受信局９０４における全ｃｈ．について光ＳＮＲの平均値を求める。
第２ステップとして、この平均値と光受信局９０４におけるｃｈ．１の光ＳＮＲとの差を求める。
【００１０】
第３ステップとして、光送信局９０１は、この差を補償するだけの光レベルをｃｈ．１に加減して、ｃｈ．１の光レベルを調整する。
第４ステップとして、以上の第２ステップおよび第３ステップをＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．に対応する各光信号について行う。
このように光受信局９０４における各ｃｈ．の光ＳＮＲが互いに等しくなるように光送信局９０１において、各光信号の光レベルを調整すればよい。
【００１１】
この各光信号の光レベルを調整することは、各光信号ごとにレベルダイヤが調整されることに相当する。このため、プリエンファシスを施すことによって、ＷＤＭ方式光信号における各光信号の光ＳＮＲが最適化される。
２端局間（point-to-point）の光通信システムにおけるプリエンファシスについては、例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３に開示されている。
【００１２】
さらに、近年では、２端局間でＷＤＭ方式光信号を送受信する光通信システムだけでなく、光伝送路の途中で設けられた局で、波長多重された光信号のうちのある特定な波長の光信号だけを選択的に通過させ、それを除く波長の光信号をその局で分岐したり、この局から別の光信号を挿入して他の局へ送信したりするＡＤＭ（add-drop multiplexer）機能を持つ光通信システムの実現が要求されている。そして、このＡＤＭ機能は、ＷＤＭ方式光信号を光／電変換することなく光信号のままで分岐・挿入する光分岐・挿入装置（以下、「ＯＡＤＭ」と略記する。）によって行う傾向にある。
【００１３】
このＯＡＤＭは、或るｃｈ．を分岐・挿入する際に、例えば、その分岐するｃｈ．を光フィルタで除去し、その後、挿入すべき光信号をそのｃｈ．に挿入する。この場合に、光フィルタは、分岐するｃｈ．の光パワーだけでなく、そのｃｈ．の波長を中心とする狭い範囲におけるＡＳＥも除去する。図２２は、ＯＡＤＭでｃｈ．３を分岐・挿入したＷＤＭ方式光信号のスペクトルを示す図である。
【００１４】
例えば、図２０に示すような４波のＷＤＭ方式光信号からｃｈ．３を分岐・挿入する場合では、ＯＡＤＭは、ＡＳＥを含めてｃｈ．３の波長を中心とする狭い範囲の光を除去し、その後、挿入すべき光信号をｃｈ．３の波長に挿入する。このため、ｃｈ．３を分岐・挿入後のＷＤＭ方式光信号は、図２２に示すようなスペクトルを示し、ｃｈ．３に隣接するｃｈ．との間におけるＡＳＥの光レベルは、急激に変化する。
さらに、分岐・挿入されなかった光信号に対するＡＳＥと分岐・挿入された光信号に対するＡＳＥとは、中継増幅される光増幅器の数が異なるため、ＡＳＥの光レベルが異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平０６−０６９８９１号公報
【特許文献２】特開平０９−２６１２０５号公報
【特許文献３】特開平１１−１０３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、ＷＤＭ方式光信号は、近年のさらなる大容量化の要求により、波長多重された各光信号の波長間隔をより緊密にする高密度化の傾向にある。そして、光信号は、その高光レベルの部分においては波長幅が狭く、光レベルが低くなるにつれて徐々に波長幅が広くなり、特に、その低光レベルの部分においては広い波長幅を有しているのが普通である。このため、高密度化されたＷＤＭ方式光信号における各光信号は、図２３に示すように、その各光信号の低光レベルの部分が相互に重なってしまう。この結果、光ＳＮＲを測定するために、各ｃｈ．のほぼ中央の波長における光レベルを測定したとしても、ＡＳＥに光信号の一部が重畳された光の光レベルを測定することとなるため、ＡＳＥの光レベルを測定できない。したがって、従来の方法では、光ＳＮＲを測定することができないという問題がある。
【００１７】
さらに、分岐・挿入した後のＷＤＭ方式光信号においては、図２２に示すように、分岐・挿入したｃｈ．の前後におけるＡＳＥは、急激に変化している。このため、このｃｈ．の光ＳＮＲは、ＡＳＥを測定することができないため、測定することができないという問題がある。
そして、光ＳＮＲの測定結果に基づいた制御をする光通信システムでは、このように光ＳＮＲが測定できないために、最適な制御が困難となる問題がある。
【００１８】
そこで、本発明では、光信号におけるＡＳＥを直接測定することなく光ＳＮＲを測定する方法、その装置および測定回路を提供することを目的とする。
そして、本発明では、ＷＤＭ方式光信号におけるＡＳＥを直接測定することなく測定した光ＳＮＲを用いたプリエンファシス方法、光通信システムおよび制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述の目的は、光伝送路の間に光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備えるこの光伝送路の射出側における光信号の光ＳＮＲを測定する光ＳＮＲ測定方法を、複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、測定された所定の物理量に基づいて演算回路が複数の局のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める第２ステップと、部分光ＳＮＲの逆数和を求め、さらに該逆数和の逆数である光ＳＮＲを求める第３ステップとを備えて構成することで達成される。
【００２０】
そして、上述の目的は、光伝送路の間に光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備えるこの光伝送路の射出側における光信号の光ＳＮＲを測定する光ＳＮＲ装置を、複数の局のうちから少なくとも２個以上の局に備えられ、この局における所定の物理量を測定する測定手段と、測定手段の測定結果から複数の局における所定の物理量を求め、求められたこの所定の物理量に基づいて複数の局のそれぞれについて部分光信号対雑音比を求め、この部分光信号対雑音比の逆数和を求め、さらにこの逆数和の逆数である光ＳＮＲを求める演算回路とを備えて構成することで達成される。
【００２１】
また、上述の目的は、光伝送路の間に複数の光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備えるこの光伝送路に波長多重されるべき光信号を最初に入射する際に該光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法を、複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、測定された所定の物理量に基づいて演算回路が複数の局のそれぞれについて複数の光信号のそれぞれに対する部分光ＳＮＲを求める第２ステップと、複数の光信号のそれぞれについて部分光ＳＮＲの逆数和を光信号が増幅される局が重複している区間に亘って求め、さらに逆数和の逆数である区間光ＳＮＲを求める第３ステップと、区間光ＳＮＲが互いに等しくなるように複数の光信号について光レベルを調整する第４ステップとを備えて構成することで達成される。
【００２２】
さらに、上述の目的は、光伝送路の間に複数の光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える光通信システムを、複数の局のうちから少なくとも２個以上の局に備えられ、この局における所定の物理量を測定する測定手段と、測定手段の測定結果に基づいて、上述のように構成されたプリエンファシス方法で、波長多重されるべき光信号を最初にこの光伝送路に入射する際の複数の光信号の光レベルを求める演算回路と、波長多重されるべき光信号を最初に光伝送路に入射する局に備えられ、演算回路で求められた光レベルになるようにこの光信号の光レベルを調整する調整手段とを備えて構成することで達成される。
【００２３】
このような光ＳＮＲ測定方法、光ＳＮＲ測定装置、プリエンファシス方法および光通信システムでは、例えば、所定の物理量を出力光レベルＰout 、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇとし、部分光ＳＮＲを、プランク定数ｈ、光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光ＳＮＲの分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１６】
で定義し、光信号を増幅する局に亘ってこの逆数の和を求めてさらに逆数を求めることによって、ＡＳＥを用いないで光ＳＮＲを求めることができる。このため、ＡＳＥを直接測定することができない場合においても光ＳＮＲを測定することができる。そして、測定した光ＳＮＲを利用してプリエンファシスをＷＤＭ方式光信号に施すことができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上、本発明によれば、ＷＤＭ方式光信号の光ＳＮＲを測定することができる。そして、この測定された光ＳＮＲを利用することによって、分岐・挿入装置を有する光通信システムにおいて、ＷＤＭ方式光信号に適正なプリエンファシスを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】Ｐ．Ｇ．内におけるプリエンファシスの１例を説明するための図である。
【図３】第１の実施形態における光通信システムの全体構成とＰ．Ｇ．を示す図である。
【図４】第１の実施形態の光通信システムにおける光送信局の構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の光通信システムにおける光受信局の構成を示す図である。
【図６】第１の実施形態の光通信システムにおける中継増幅装置の構成を示す図である。
【図７】第１の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭの構成を示す図である。
【図８】第１の実施形態の光通信システムにおけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
【図９】第１の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１０】第１の実施形態の光通信システムにおける各局の全光信号平均値と各局のＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲを示す図である。
【図１１】ｃｈ．数の増減によるプリエンファシスの再設定の場合におけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１２】ｃｈ．数の増減によるプリエンファシスの再設定の場合におけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１３】第２の実施形態における光通信システムの全体構成とＰ．Ｇ．を示す図である。
【図１４】第２の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭの構成を示す図である。
【図１５】第２の実施形態の光通信システムにおけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１６】第２の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
【図１７】第３の実施形態における光ＳＮＲ測定装置の全体構成と局の詳細構成を示す図である。
【図１８】第３の実施形態における演算回路のフローチャートを示す図である。
【図１９】第３の実施形態における局の他の構成を示す図である。
【図２０】従来の光ＳＮＲ測定方法を説明する図である。
【図２１】従来のプリエンファシスを行う光通信システムの構成を示す図である。
【図２２】ＯＡＤＭでｃｈ．３を分岐・挿入したＷＤＭ方式光信号のスペクトルを示す図である。
【図２３】高密度に光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号のスペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
まず、本発明の原理を説明する。
図１は、本発明の基本構成を示す図である。
図１（ａ）は、本発明の基本構成を示し、図１（ｂ）は、パスグループの考え方を示す図である。
最初に、光ＳＮＲ測定方法および光ＳＮＲ測定装置について、以下に、説明する。
図１（ａ）において、光通信システムは、光伝送路１１の間に複数の光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号を増幅する光増幅手段２１を備える複数の局１２と、光伝送路１１の一方の端に接続される光送信局１０と、光伝送路１１の他方の端に接続される光受信局１４とから構成される。また、光信号は、光送信局１０から光受信局１４に伝送される場合だけでなく、局１２において、局１２内に備えられるＯＡＤＭ（不図示）によって分岐・挿入される場合もある。
【００２７】
このような光通信システムにおける任意の２個の局１２間または光送信局１０と光受信局１４との間における光信号の光ＳＮＲを測定するために、光ＳＮＲ測定装置は、測定手段２２および演算回路１６とを備えて構成される。
測定手段２２は、複数の局１２のうちから少なくとも２個以上の局１２に備えられ、この局１２における所定の物理量を測定する。さらに、測定手段２２は、光受信局１４にも備えられる。演算回路１６は、測定手段２２の測定結果に基づいて、以下に述べる光ＳＮＲ測定方法で光ＳＮＲを求める。
【００２８】
すなわち、第１ステップとして、演算回路１６は、測定手段２２から所定の物理量を受信して、すべての局１２における所定の物理量を求める。
ここで、測定手段２２がすべての局１２に備えられている場合では、各測定手段２２からの所定の物理量は、そのまま、各局１２における所定の物理量である。一方、第３局１２-3のように測定手段２２を備えない局１２における所定の物理量は、この局１２の前後において測定手段２２を備える局１２で測定された所定の物理量に基づいてこの局１２における所定の物理量を求めればよい。
【００２９】
例えば、前後の局１２における所定の物理量の差分をこの局１２に対する前方の光伝送路１１の距離と後方の光伝送路１１の距離に基づいて比例分配し、前の局１２における所定の物理量に加算することによって、求めることができる。または、これら前後の光伝送路１１と同等の光伝送路を用意して、この比例配分の値を予め実測してもよい。
第２ステップとして、演算回路１６は、すべての局１２について求めた所定の物理量に基づいて局１２のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める。
第３ステップとして、演算回路１６は、この求めた部分光ＳＮＲの逆数和を求め、さらにこの逆数和の逆数を求める。これが、光ＳＮＲである。
【００３０】
ここで、部分光ＳＮＲを
【数１７】
とすれば、所定の物理量は、出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである。なお、ｈは、プランク定数、νは、光信号の波長に対応する周波数、Δｆは、光ＳＮＲの分解能に相当する周波数である。
したがって、光信号を複数の光信号を波長多重したＷＤＭ方式光信号とすれば、一般に、各光信号の光ＳＮＲj、k は、上述の第１ないし第３ステップより、
【数１８】
で与えられる。なお、ｊは、ＷＤＭ方式光信号における複数の光信号にそれぞれ割り振られたｃｈ．番号、ｋは、局番号である。よって、光ＳＮＲj,k は、ｃｈ．ｊの第ｋ局１２-kにおける光ＳＮＲである。Ｐoutj、k は、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kから射出される場合のｃｈ．ｊの光信号の光レベルである。ＮＦj、k は、ｃｈ．ｊの第ｋ局１２-kにおける雑音指数である。Ｇj、k は、ｃｈ．ｊの第ｋ局１２-kにおける利得である。
【００３１】
また、Ｐoutj,k＝Ｇj,k・Ｐinj,kであるから、部分光ＳＮＲを
【数１９】
とすれば、所定の物理量は、入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである。そして、各光信号の光ＳＮＲj、k は、（式２）で与えられる。なお、Ｐinj、k は、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kに入射される場合のｃｈ．ｊの光信号の光レベルである。
【００３２】
さらに、部分光ＳＮＲを
【数２０】
とおけば、所定の物理量は、出力光レベルＰout および利得Ｇである。そして、各光信号の光ＳＮＲj、k は、（式２）で与えられる。
また、部分光ＳＮＲを
【数２１】
とおけば、所定の物理量は、出力光レベルＰout である。そして、各光信号の光ＳＮＲj、k は、（式２）で与えられる。
【００３３】
さらに、部分光ＳＮＲを
【数２２】
とおけば、所定の物理量は、出力光レベルＰinである。そして、各光信号の光ＳＮＲj,k は、（式２）で与えられる。
以上の（式１）、および、（式３）ないし（式６）のいずれの数式を部分光ＳＮＲの定義として用いるかは、光ＳＮＲ測定方法および光ＳＮＲ測定装置に要求される精度によって決定される。
【００３４】
このようにして、本発明にかかる光ＳＮＲ測定方法および光ＳＮＲ測定装置は、ＡＳＥを直接測定することなく光ＳＮＲを測定することができるから、高密度なＷＤＭ方式光信号の光ＳＮＲを測定することができる。もちろん、１つの光信号の光ＳＮＲを測定することも可能である。
次に、プリエンファシス方法および光通信システムについて、以下に、説明する。
【００３５】
図１（ａ）において、光通信システムは、さらに、調整手段２３を備える。そして、演算回路１６は、測定手段２２の測定結果に基づいて、後述するプリエンファシス方法で、光伝送路１１に波長多重されるべき光信号を最初に光伝送路１１に入射する際の光レベルを求める。
調整手段２３は、光伝送路１１に波長多重されるべき光信号を最初に光伝送路１１に入射する局１２に備えられ、演算回路１６で求められた光レベルになるようにこの光信号の光レベルを調整する。さらに、調整手段２３は、光送信局１０にも備えられる。
【００３６】
このような光通信システムにおけるプリエンファシス方法を以下に説明する。
まず、第１ステップとして、演算回路１６は、測定手段２２から所定の物理量を受信して、すべての局１２における所定の物理量を求める。
【００３７】
第２ステップとして、演算回路１６は、すべての局１２について求めた所定の物理量に基づいて局１２のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める。
第３ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のそれぞれについて部分光ＳＮＲの逆数和を光信号が増幅される局１２が重複している区間に亘って求め、さらに逆数和の逆数である区間光ＳＮＲを求める。
【００３８】
第４ステップとして、区間光ＳＮＲが互いに等しくなるように複数の光信号について光レベルを調整する。
ここで、（式２）は、或る光信号が光伝送路１１に最初に入射されてから最終的に射出されるまでの光ＳＮＲを求める式であるが、このような或る光信号における任意の２個の局間における光ＳＮＲも求めることができる。この任意の２個の局１２間における光ＳＮＲを区間光ＳＮＲと呼称することにする。この場合において、任意の２個の局を、或る光信号が最初に入射される局１２または光送信局１０、および、最終的に射出される局１２または光受信局１４とすれば、区間光ＳＮＲは、光ＳＮＲと一致する。
【００３９】
例えば、光送信局１０から入射され第４局で射出（分岐）されるｃｈ．７の場合では、区間光ＳＮＲは、光送信局１０から第３局１２-3までの（式２）によって求められる値や第１局１２-1から第３局１２-3までの（式２）によって求められる値や光送信局１０から第４局１２-4までの（式２）によって求められる値などである。そして、この光送信局１０から第４局１２-4までの（式２）によって求められる値が光ＳＮＲと一致する。
【００４０】
そして、上述のプリエンファシス方法をより具体的にした場合を以下に説明する。
まず、第１ステップとして、演算回路１６は、測定手段２２から所定の物理量を受信して、すべての局１２における所定の物理量を求める。
【００４１】
第２ステップとして、演算回路１６は、すべての局１２について求めた所定の物理量に基づいて局１２のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める。
第３ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のそれぞれについて部分光ＳＮＲの逆数和を光信号が増幅される局１２が重複している区間に亘って求め、さらに逆数和の逆数である区間光ＳＮＲを求める。
【００４２】
第３ステップとして、演算回路１６は、複数の局１２のそれぞれについて、部分光ＳＮＲの和をこの局で増幅されるすべての光信号に亘って求め、さらにその平均値を求める。
第４ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のそれぞれについて、複数の局１２のそれぞれにおける平均値とこの光信号の部分光ＳＮＲとの差分値を求める。
【００４３】
第５ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のそれぞれについて、これら差分値の和をこの光信号が増幅される局に亘って求める。
第６ステップとして、複数の光信号のそれぞれについて求められた差分値の和がすべて零となるように複数の光信号について光レベルを調整する。
以上の第１ないし第６ステップを１個の式に纏めると、演算回路１６は、
【数２３】
となるように複数の光信号について光レベルを調整すればよい。
【００４４】
ここで、全光信号平均値j,k は、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kで増幅される場合では、部分光ＳＮＲを第ｋ局１２-kで増幅されるすべての光信号に亘って求め、その平均値をとった値であり、一方、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kで増幅されない場合では、零である。したがって、ｃｈ．ｊが第ｋ局１２-kで増幅されない場合では、（部分光ＳＮＲj,k −全光信号平均値j,k ）＝０ である。
【００４５】
このようなプリエンファシス方法によれば、高密度なＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施すことができる。そして、この方法によれば、光送信局１０と光受信局１４との間にＯＡＤＭを備える局１２があって或る光信号が分岐・挿入される場合でも、ＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施すことができる。また、分岐・挿入されなかった光信号に対するＡＳＥと分岐・挿入された光信号に対するＡＳＥとの光レベルが異なっていたとしても、ＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施すことができる。さらに、この方法によれば、ＷＤＭ方式光信号における各光信号ごとにレベルダイヤが調整されるので、各光信号の光ＳＮＲが最適化される。
【００４６】
一方、局１２にＯＡＤＭを備える局がある場合には、次のようなプリエンファシス方法が好適である。
ＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の中には、同じ光送信局１０または局１２から光伝送路１１に挿入され、同じ光受信局１４または局１２から分岐するｃｈ．がある。このような同一経路であるｃｈ．同士を一纏めにして、パスグループ（以下、「Ｐ．Ｇ．」と略記する。）を作る。
【００４７】
そして、始めに、Ｐ．Ｇ．間において、プリエンファシスを行い、その後、そのＰ．Ｇ．内においてさらにプリエンファシスを行って、最終的なプリエンファシスを行うことができる。
例えば、図１（ｂ）は、１例としてｃｈ．数が８個の場合について、各ｃｈ．のパスを示し、ｃｈ．１およびｃｈ．２は、光送信局１０の第０局から光伝送路１１に送信され、第２局から分岐する。ｃｈ．３およびｃｈ．５は、第２局２から光伝送路１１に挿入され、第４局から分岐する。ｃｈ．４およびｃｈ．７は、光送信局１０の第０局から光伝送路１１に送信され、第４局から分岐する。ｃｈ．６およびｃｈ．８は、光送信局１０の第０局から光伝送路１１に送信され、光受信局１４の第ｎ局で受信・処理される。
【００４８】
この場合には、ｃｈ．１およびｃｈ．２をＰ．Ｇ．１として一纏めにすることができる。ｃｈ．３およびｃｈ．５をＰ．Ｇ．２として一纏めにすることができる。ｃｈ．４およびｃｈ．７をＰ．Ｇ．３として一纏めにすることができる。ｃｈ．６およびｃｈ．８をＰ．Ｇ．４として一纏めにすることができる。
【００４９】
このようにＰ．Ｇ．を導入した場合のＰ．Ｇ．間のプリエンファシスは、（式１）の部分光ＳＮＲj,k の代わりに、Ｐ．Ｇ．内の全ｃｈ．の部分光ＳＮＲj、k の平均値である部分ＰＧ平均光ＳＮＲm,k を用いて、上述の第１ないし第６ステップと同様な過程によって、光信号の光レベルに相当するＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲを調整する。
【００５０】
すなわち、まず、第１ステップとして、演算回路１６は、測定手段２２から所定の物理量を受信して、すべての局１２における所定の物理量を求める。
第２ステップとして、演算回路１６は、すべての局１２について求めた所定の物理量に基づいて局１２のそれぞれについて部分光ＳＮＲを求める。
第３ステップとして、演算回路１６は、複数の局１２のそれぞれについて、部分光ＳＮＲの和をこの局で増幅されるすべての光信号に亘って求め、さらにその平均値である全光信号平均値を求める。
【００５１】
第４ステップとして、演算回路１６は、複数の光信号のうちから光伝送路１１に最初に入射されてから最終的に射出されるまでの区間が互いに同じである光信号を１つに纏めたＰ．Ｇ．を作成する。
第５ステップとして、演算回路１６は、複数の局１２のそれぞれについて、部分光ＳＮＲの和をこの局で増幅されるＰ．Ｇ．内の光信号に亘って求め、さらにその平均値であるＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲを求める。
【００５２】
第６ステップとして、演算回路１６は、複数のＰ．Ｇ．のそれぞれについて、複数の局１２のそれぞれにおける全光信号平均値とＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲとの差分値を求める。
第７ステップとして、演算回路１６は、複数のＰ．Ｇ．のそれぞれについて、差分値の和を求める。
【００５３】
第８ステップとして、演算回路１６は、複数のＰ．Ｇ．のそれぞれについて求められた差分値の和がすべて零となるようにＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲを調整する。
第９ステップとして、演算回路１６は、調整されたＰ．Ｇ．部分光ＳＮＲに基づいて複数の光信号について光レベルを調整する。
そして、第９ステップにおけるＰ．Ｇ．内のプリエンファシスについては、さらに（式１）および（式２）を用いて、求めることもできるが、Ｐ．Ｇ．内においては、２端局間のプリエンファシスの仕方を用いることができる。すなわち、
第１ステップとして、Ｐ．Ｇ．の全ｃｈ．が分岐される局１２（光受信局１４）における全ｃｈ．について光ＳＮＲの平均値を求める。
【００５４】
第２ステップとして、この平均値と当該局１２（光受信局１４）におけるｃｈ．１の光ＳＮＲとの差を求める。
第３ステップとして、Ｐ．Ｇ．の全ｃｈ．が挿入される局１２（光送信局１０）は、この差を補償するだけの光レベルをｃｈ．１に加減して、ｃｈ．１の光レベルを調整する。
【００５５】
第４ステップとして、以上の第２ステップおよび第３ステップをＰ．Ｇ．内の全ｃｈ．について行う。
また、次のように、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスを行ってもよい。
図２は、Ｐ．Ｇ．内におけるプリエンファシスの一例を説明するための図である。
【００５６】
図２（ａ）は、プリエンファシスを行わない場合の送信Ｐ．Ｇ．のスペクトルおよび受信Ｐ．Ｇ．のスペクトルを示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）を基にプリエンファシスを行った場合の送信Ｐ．Ｇ．のスペクトルを示す図である。これら各図の縦軸は、光レベルであり、横軸は、ｃｈ．（波長）である。
なお、図２は、Ｐ．Ｇ．が、ｃｈ．１、ｃｈ．４、ｃｈ．５、ｃｈ．７、ｃｈ．９、ｃｈ．１０、ｃｈ．１５およびｃｈ．１６からなる場合を示しているが、Ｐ．Ｇ．がどのようなｃｈ．の組合せでも、同様に、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスを行うことができる。
【００５７】
Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスは、簡単にプリエンファシスを行うために、受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値からの偏差を１／２にして、この１／２にした偏差をスペクトル間の大小関係を逆転させた上で送信Ｐ．Ｇ．のプリエンファシス量として加減する。
すなわち、第１ステップとして、図２（ａ）に示すように、プリエンファシスを行わない状態（各ｃｈ．の光レベルと送信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値とが一致する状態）でＰ．Ｇ．を対象となる光通信システムに伝送し、受信Ｐ．Ｇ．のスペクトルを計測する。
【００５８】
第２ステップとして、この計測した受信Ｐ．Ｇ．のスペクトルを用いて、各ｃｈ．について受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値からの偏差を求め（Ｐdf）、その１／２を各々計算する（Ｐdf／２）。
第３ステップとして、受信Ｐ．Ｇ．の光レベルが受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値より小さいｃｈ．については、Ｐdf／２を足し、受信Ｐ．Ｇ．の光レベルが受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値より大きいｃｈ．については、Ｐdf／２を引く。つまり、図２の場合では、例えば、ｃｈ．１は、光レベルが受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値より小さいので、Ｐdf1 ／２を送信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値に足す。ｃｈ．１６は、光レベルが受信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値より大きいので、Ｐdf16／２を送信Ｐ．Ｇ．の光レベルの平均値から引く。
【００５９】
これらのようにして、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスを行うことができる。
以上のように、図１に示す光通信システムは、ＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを施すことができる。ここで、部分光ＳＮＲj,k として（式１）、および、（式３）ないし（式６）のいずれの数式を用いるかは、光通信システムに要求される誤り率などに依存する。
【００６０】
以下、図面に基づいて本発明における実施の形態を説明する。
（第１の実施形態の構成）
第１の実施形態は、光通信システムの実施形態である。
図３は、第１の実施形態における光通信システムの全体構成とＰ．Ｇ．を示す図である。
図４は、第１の実施形態の光通信システムにおける光送信局の構成を示す図である。
図５は、第１の実施形態の光通信システムにおける光受信局の構成を示す図である。
図６は、第１の実施形態の光通信システムにおける中継増幅装置の構成を示す図である。
図７は、第１の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭの構成を示す図である。
【００６１】
まず、第１の実施形態における光通信システムの全体構成について説明し、次に、この光通信システムに使用される光送信局、中継増幅装置、ＯＡＤＭおよび光受信局の構成について詳細に説明する。
【００６２】
第１の実施形態における光通信システムの全体構成について説明する。
図３（ａ）において、第１の実施形態における光通信システムは、光送信局５１、中継増幅装置５３、ＯＡＤＭ５４、光受信局５５、これら各局間を繋ぎ光信号を伝送する光伝送路５２およびシステム制御回路５６から構成される。
光送信局５１は、３２ｃｈ．の光信号を生成し、システム制御装置５６からの制御信号に基づいて各ｃｈ．にプリエンファシスを行った上で、ＷＤＭ方式光信号にして光伝送路５２に送信する。
【００６３】
中継増幅装置５３は、光伝送路５２を伝送するＷＤＭ方式光信号を増幅する。
ＯＡＤＭ５４は、光伝送路５２を伝送するＷＤＭ方式光信号から所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過する。そして、ＯＡＤＭ５４は、ＯＡＤＭ５４に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルおよびＯＡＤＭ５４から射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルをシステム制御回路５６に出力し、システム制御回路５６からの制御信号に基づいて挿入すべき各ｃｈ．にプリエンファシスを行った上で光伝送路５２に挿入する。
【００６４】
光受信局５５は、ＷＤＭ方式光信号を受信・処理し、光受信局５５に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルをシステム制御回路５６に出力する。
中継増幅装置５３およびＯＡＤＭ５４は、光送信局５１と光受信局５５との間に設けられる。そして、ＯＡＤＭ５４は、ＷＤＭ方式光信号からｃｈ．を分岐・挿入させたい地点に応じて設けられ、中継増幅装置５３は、光送信局５１とＯＡＤＭ５４との間の伝送損、ＯＡＤＭ５４が複数個設けられた光通信システムではＯＡＤＭ５４間の伝送損およびＯＡＤＭ５４と光受信局５５との間の伝送損に応じてそれぞれの間に必要個数設けられる。
【００６５】
次に、第１の実施形態の光通信システムに使用される光送信局の構成について詳細に説明する。
図４において、光送信局５１は、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」と略記する。）１０１、変調器（以下、「ＭＯＤ」と略記する。）１０２、光可変減衰器（以下、「ＶＡＴ」と略記する。）１０３、ＷＤＭカプラ１０４、光増幅器１０８、カプラ１０５、スペクトラムアナライザ（以下、「ＳＰＡ」と略記する。）１０６および光送信局制御回路１０７から構成される。
【００６６】
ＬＤ１０１は、所定波長のレーザ光を発振し、発振されたレーザ光は、それぞれ対応するＭＯＤ１０２-1〜１０２-32 へ射出される。ＬＤ１０１として、例えば、ファブリペロ型レーザ、分布帰還型レーザ、分布ブラッグ反射型レーザなど各種レーザを利用することができる。
ＭＯＤ１０２は、送信すべき情報でＬＤ１０１からのレーザ光を変調し光信号を生成する。生成された光信号は、ＶＡＴ１０３へ射出される。ＭＯＤ１０２として、例えば、マッハツェンダ型光変調器や半導体電界吸収型光変調器などの外部変調型の変調器を利用することができる。
【００６７】
なお、ＬＤ１０１の駆動電流に送信すべき情報に基づく変調信号を重畳することにより発振するレーザ光の光レベルを変える直接変調を行う場合には、ＭＯＤ１０２を省略することができる。
ＶＡＴ１０３は、ＭＯＤ１０２からの光信号の光レベルを減衰してＷＤＭカプラ１０４へ射出する。この減衰量は、光送信局制御回路１０７からの制御信号によって制御される。
【００６８】
これらＬＤ１０１、ＭＯＤ１０２およびＶＡＴ１０３からなる構成は、ＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数に合わせて、３２組用意され、各ＬＤ１０１-1〜１０１-32 は、対応するｃｈ．の波長に合わせた波長のレーザ光を発振する。例えば、ＬＤ１０１-1は、ｃｈ．１の波長に対応する波長を発振し、ＬＤ１０１-2は、ｃｈ．２の波長に対応する波長を発振する。
【００６９】
なお、ＬＤ１０１の発振波長をより安定させる観点から、ＬＤ１０１の駆動電流・素子温度を制御してもよい。また、ＬＤ１０１とＭＯＤ１０２との間に周期的フィルタなどから構成される波長ロッカーを利用してもよい。
ＷＤＭカプラ１０４は、各ＶＡＴからの各光信号を波長多重してＷＤＭ方式光信号を生成する。生成されたＷＤＭ方式光信号は、光を増幅する光増幅器１０８を介して、カプラ１０５へ射出される。
【００７０】
カプラ１０５は、光増幅器１０８からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、光伝送路５２-1へ射出されて次段の局へ伝送され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＰＡ１０６へ射出される。
ＳＰＡ１０６は、入射する光の波長とこの波長における光レベルとを計測するスペクトラムアナライザである。ＳＰＡ１０６は、この光送信局５１から送信されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測し、その計測結果を光送信局制御回路１０７に出力する。
【００７１】
光送信局制御回路１０７は、ＳＰＡ１０６からの計測結果をシステム制御回路５６へ出力する。そして、光送信局制御回路１０７は、システム制御回路５６からの制御信号に基づいて各ＶＡＴ１０３-1〜１０３-32 の各減衰量を調整することによりＷＤＭ方式光信号にプリエンファシスを行う。さらに、光送信局制御回路１０７は、ＳＰＡ１０６からの計測結果に基づいてＷＤＭ方式光信号に上述のプリエンファシスが施されているかを判断し、その判断結果に基づいて各ＶＡＴ１０３-1〜１０３-32 の各減衰量を制御する。
【００７２】
次に、第１の実施形態の光通信システムに使用される光受信局の構成について詳細に説明する。
図５において、光受信局５５は、光増幅器１１８、カプラ１１１、ＳＰＡ１１２、光受信局制御回路１１３、ＷＤＭカプラ１１４、フィルタ（filter、以下、「ＦＩＬ」と略記する。）１１５、光増幅器１１６および復調器（demodulator 、以下、「ＤＥＭ」と略記する。）１１７から構成される。
【００７３】
光増幅器１１８は、この光受信局５５に接続される光伝送路５２-nからのＷＤＭ方式光信号を増幅して、光伝送路５２-nで生じる損失を補償する。
カプラ１１１は、光増幅器１１８からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ１１４へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＰＡ１１２へ射出される。
【００７４】
ＷＤＭカプラ１１４は、カプラ１１１からのＷＤＭ方式光信号を各ｃｈ．に対応する波長ごとに分波する。分波された各ｃｈ．の光信号は、それぞれＦＩＬ１１５-1〜１１５-32 へ射出される。
ＦＩＬ１１５は、所定の波長帯域の光を透過する帯域通過フィルタである。ＦＩＬ１１５としては、例えば、ファイバグレーティングフィルタ（fiber bragg grating filter、以下、「ＦＢＧ」と略記する。）や誘電体多層膜フィルタなどを利用することができる。また、このＦＩＬ１１５は、ＷＤＭカプラ１１４により所定の波長帯域の光を精度よく分離することができる場合は、省略することができる。
【００７５】
光増幅器１１６は、カプラ１１１、ＷＤＭカプラ１１４およびＦＩＬ１１５などによって生じる損失を補償するために、ＦＩＬ１１５からの光信号を所定の利得で増幅してＤＥＭ１１７へ射出する。
ＤＥＭ１１７は、光増幅器１１６からの光信号を復調する。
これらＦＩＬ１１５、光増幅器１１６およびＤＥＭ１１７からなる構成は、ＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数に合わせて、３２組用意され、各ＦＩＬ１１５-1〜１１５-32 は、対応するｃｈ．の波長に合わせた透過波長帯域に設定する。例えば、ＦＩＬ１１５-1は、ｃｈ．１の波長に対応する波長に透過波長帯域の中心波長を合わせ、ＦＩＬ１１５-2は、ｃｈ．２の波長に対応する波長に透過波長帯域の中心波長を合わせる。
【００７６】
また、ＳＰＡ１１２は、この光受信局５５に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測し、その計測結果を光受信局制御回路１１３に出力する。
光受信局制御回路１１３は、ＳＰＡ１１２からの計測結果をシステム制御回路５６へ出力する。
次に、第１の実施形態の光通信システムに使用される中継増幅装置の構成について詳細に説明する。
【００７７】
図６において、中継増幅装置５３は、光増幅器１２１、１２４、光減衰器（以下、「ＡＴＴ」と略記する。）１２２および分散補償器（以下、「ＤＣ」と略記する。）１２３から構成される。
光増幅器１２１は、受光レベルを上げるプリアンプであり、この中継増幅装置５３に接続される光伝送路５２からのＷＤＭ方式光信号を増幅してＡＴＴ１２２へ射出する。
【００７８】
ＡＴＴ１２２は、入射する光に対して所定の減衰率で射出する光減衰器であり、一定の光レベルまで減衰されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ１２３へ射出される。このようにＷＤＭ方式光信号を一定の光レベルまで減衰させるのは、過大な光レベルのＷＤＭ方式光信号をＤＣ１２３に入射させると自己位相変調や相互位相変調などの非線形光学現象を生じてしまうからである。
【００７９】
ＤＣ１２３は、ＷＤＭ方式光信号に主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１２４へ射出される。
光増幅器１２４は、中継増幅装置５３の出力光を所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、次段の局へ伝送すべく光伝送路５２に射出される。
【００８０】
ここで、光増幅器１２４が光ファイバ増幅器の場合では、光通信システムの構築後にＷＤＭ方式光信号のｃｈ．を増設する場合に光増幅器１２４の利得が不十分になる可能性がある。そこで、そのような場合に備えて、光増幅器１２４に励起光源の出力光レベルを補うための光源であるブースター励起光源を設けてもよい。
【００８１】
次に、第１の実施形態の光通信システムに使用されるＯＡＤＭの構成について詳細に説明する。
図７において、ＯＡＤＭ５４は、光増幅器１３０、１３２、１４９、１５１、１６１、１６６、ＡＴＴ１３１、１５０、カプラ１３３、１３４、１４６、１４８、１５５、１６８、１７１、アイソレータ（以下、「ＩＳＯ」と略記する。）１３５、ＶＡＴ１３６、１６９、ＦＢＧ１４１、ＦＩＬ１４２、１７２、ＤＣ１４５、１５２、１５３、モニタ（以下、「ＭＯ」と略記する。）１４７、１６７、１７０、スイッチ（以下、「ＳＷ」と略記する。）１５６、ＳＰＡ１５７、ＤＥＭ１６２、送信器１６５およびＯＡＤＭ制御回路１７５から構成される。
【００８２】
光増幅器１３０は、受光レベルを上げるプリアンプであり、このＯＡＤＭ５４に接続される光伝送路５２からのＷＤＭ方式光信号を増幅してＡＴＴ１３１へ射出する。
ＡＴＴ１３１は、入射する光に対して所定の減衰率で射出する光減衰器であり、一定の光レベルまで減衰されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１３２へ射出される。
【００８３】
光増幅器１３２は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ１３３へ射出される。
これら光増幅器１３０とＡＴＴ１３１と光増幅器１３２とからＯＡＤＭ５４における前段増幅部を構成する。
カプラ１３３は、光増幅器１３２からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、カプラ１３４へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＷ１５６へ射出される。
【００８４】
カプラ１３４は、カプラ１３３からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＩＳＯ１３５へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ１５２へ射出される。
このＩＳＯ１３５へ射出されたＷＤＭ方式光信号は、後述する各光部品で処理されることによりＯＡＤＭ５４を通過するＷＤＭ方式光信号となる。一方、ＤＣ１５２へ射出されたＷＤＭ方式光信号から後述する各光部品で処理されてＯＡＤＭ５４で分岐するｃｈ．が取り出される。
【００８５】
ＤＣ１５２は、ＯＡＤＭ５４で分岐するｃｈ．に対し、主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、リジェクションフィルタ部１４０へ射出される。
ＩＳＯ１３５は、光を決められた一方向のみに透過させるアイソレータであり、カプラ１３４からＶＡＴ１３６への一方向のみに光を透過させる。このため、ＩＳＯ１３５以降に接続されるＯＡＤＭ内の光部品によって反射された光を遮断することができるので、ＯＡＤＭ内における光の多重反射を防止することができる。ＩＳＯ１３５は、例えば、４５度ずれた状態の２つの偏光子の間にファラデー回転子を配置することによって構成することができる。
【００８６】
ＶＡＴ１３６は、ＩＳＯ１３５からのＷＤＭ方式光信号の光レベルを減衰してリジェクションフィルタ部１４０へ射出する。この減衰量は、ＯＡＤＭ制御回路１７５からの制御信号によって制御される。
リジェクションフィルタ部１４０は、このＯＡＤＭ５４で分岐・挿入することができる光信号のｃｈ．および数に合わせてＦＢＧユニットが用意される。本実施形態では、ｃｈ．１ないしｃｈ．８を分岐・挿入することができるように、８個のＦＢＧユニットが縦続に接続される。
【００８７】
ＦＢＧユニットは、ＦＢＧ１４１とＦＩＬ１４２とからなり、ＦＢＧ１４１は、所定の波長帯域のみを反射するＦＢＧであり、ＦＩＬ１４２は、所定の波長帯域のみを透過する光フィルタである。そして、ＦＢＧ１４１の反射中心波長とＦＩＬ１４２の透過中心波長とは、分岐されるｃｈ．の波長に等しく設定される。
図７のリジェクションフィルタ部１４０は、３２波のＷＤＭ方式光信号からｃｈ．１ないしｃｈ．８を分岐する場合を示し、８個のＦＢＧユニットが縦続接続される結果、ＦＢＧ１４１-1〜１４１-8は、順次に縦続接続され、ＦＩＬ１４２-1〜１４２-8も順次に縦続接続される。
【００８８】
この図に示すようにＤＣ１５２によって波長分散を補償された３２波のＷＤＭ方式光信号は、ＦＩＬ１４２-1に入射される。入射したＷＤＭ方式光信号は、ＦＩＬ１４２-1でｃｈ．１だけ透過して光増幅器１６１-1へ射出され、ｃｈ．２ないしｃｈ．３２は、ＦＩＬ１４２-1で反射されてＦＩＬ１４２-2へ射出される。ＦＩＬ１４２-2に入射したＷＤＭ方式光信号は、ＦＩＬ１４２-2でｃｈ．２だけ透過して光増幅器１６１-2へ射出され、ｃｈ．３ないしｃｈ．３２は、ＦＩＬ１４２-2で反射されてＦＩＬ１４２-3へ射出される。以下同様に、ｃｈ．３ないしｃｈ．８は、各ＦＩＬ１４２-3〜１４２-8でそれぞれｃｈ．ごとに分離され、各ＦＩＬ１４２-3〜１４２-8のそれぞれに接続される光増幅器１６１-3〜１６１-8へ射出される。
【００８９】
光増幅器１６１は、受光レベルを上げるプリアンプであり、各ＦＩＬ１４２-1〜１４２-8からの光信号をそれぞれ増幅して各ＤＥＭ１６２-1〜１６２-8へ射出する。
ＤＥＭ１６２は、各光増幅器１６１-1〜１６１-8からの光信号をそれぞれ復調し、ｃｈ．の情報を取り出す。
【００９０】
一方、ＶＡＴ１３６によって光レベルを減衰された３２波のＷＤＭ方式光信号は、ＦＢＧ１４１-1に入射される。入射したＷＤＭ方式光信号は、ＦＢＧ１４１-1でｃｈ．１だけ遮断され、ｃｈ．２ないしｃｈ．３２は、ＦＢＧ１４１-2へ射出される。ＦＢＧ１４１-2に入射したＷＤＭ方式光信号は、ＦＢＧ１４１-2でｃｈ．２だけ遮断され、ｃｈ．３ないしｃｈ．３２は、ＦＢＧ１４１-3へ射出される。以下同様に、ｃｈ．３ないしｃｈ．８は、各ＦＢＧ１４１-3〜１４１-8でそれぞれｃｈ．ごとに遮断され、ＦＢＧ１４１-8から射出されるＷＤＭ方式光信号は、ｃｈ．９ないしｃｈ．３２からなる。
【００９１】
リジェクションフィルタ部１４０内における最終段のＦＢＧ１４１から射出されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ１４５に入射される。
ＤＣ１４５は、ＯＡＤＭ５４を通過するｃｈ．に対して、主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ１４６へ射出される。
【００９２】
カプラ１４６は、ＤＣ１４５からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ１４７へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ１４８へ射出される。
【００９３】
ＭＯ１４７は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路１７５へ出力される。
ＯＡＤＭ制御回路１７５の１つの機能としてＯＡＤＭ制御回路１７５は、このＭＯ１４７からの検出結果に基づいて、この検出結果が所定の閾値を越えないようにＶＡＴ１３６の減衰量を調整する。このように減衰量を調整することによりＤＣ１４５に入射されるＷＤＭ方式光信号の光レベルを制限することができるので、ＤＣ１４５中における非線形光学現象を防止することができる。
【００９４】
一方、ＯＡＤＭ５４で挿入されるｃｈ．の光信号は、後述する構成によって生成される。
送信器１６５は、ＬＤとＭＯＤとから構成され所定の波長の光信号を生成する。生成された光信号は、光増幅器１６６へ射出される。
光増幅器１６６は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅された光信号は、カプラ１６８へ射出される。
【００９５】
カプラ１６８は、光増幅器１６６からの光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の光信号は、ＭＯ１６７へ射出され、分岐した他方の光信号は、ＶＡＴ１６９へ射出される。
ＭＯ１６７は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路１７５へ出力される。
ＶＡＴ１６９は、カプラ１６８からの光信号の光レベルを減衰してカプラ１７１へ射出する。この減衰量は、ＯＡＤＭ制御回路１７５からの制御信号によって制御される。
カプラ１７１は、ＶＡＴ１６９からの光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の光信号は、ＭＯ１７０へ射出され、分岐した他方の光信号は、ＦＩＬ１７２へ射出される。
【００９６】
ＭＯ１７０は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路１７５へ出力される。
ＯＡＤＭ制御回路１７５のもう１つの機能としてＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＭＯ１６７およびＭＯ１７０の検出結果に基づいて、ＶＡＴ１３６の減衰量を調整することにより、光信号の光レベルを所望の光レベルに調整する。このように減衰量を調整することによりＯＡＤＭ５４において挿入される光信号の光レベルを調整することできるので、最適なプリエンファシスを行うことができる。
【００９７】
このような送信器１６５、カプラ１６８、ＭＯ１６７、ＶＡＴ１６９、カプラ１７１およびＭＯ１７０からなる構成は、このＯＡＤＭ５４で挿入されるべきｃｈ．ごとに用意される。本実施形態では、ｃｈ．１ないしｃｈ．８を挿入することができるようにするため、これらのｃｈ．の光信号を生成する構成が用意される。例えば、図７に示す、送信器１６５-1、カプラ１６８-1、ＭＯ１６７-1、ＶＡＴ１６９-1、カプラ１７１-1およびＭＯ１７０-1からなる構成は、ＷＤＭ方式光信号のｃｈ．１の光信号を生成する。
【００９８】
ＦＩＬ１７２は、このＯＡＤＭ５４で挿入すべき光信号の数およびｃｈ．に合わせて用意され、順次に縦続接続される。ＦＩＬ１７２の透過中心波長は、この挿入すべきｃｈ．の波長に合わせて設定される。
図７では、３２波のＷＤＭ方式光信号からｃｈ．１ないしｃｈ．８を挿入する場合を示し、８個のＦＩＬ１７２-1〜１７２-8は、順次に縦続接続される。
この図に示すようにＦＩＬ１７２-1から射出されたｃｈ．１は、ＦＩＬ１７２-2に入射されてＦＩＬ１７２-2で反射され、ＦＩＬ１７２-2を透過したｃｈ．２とともにＦＩＬ１７２-3に入射される。入射したｃｈ．１およびｃｈ．２は、ＦＩＬ１７２-3で反射され、ＦＩＬ１７２-3を透過したｃｈ．３とともにＦＩＬ１７２-4に入射される。以下同様に、ｃｈ．４ないしｃｈ．８が、各ＦＩＬ１７２-4〜１７２-8でそれぞれ合波され、ＦＩＬ１７２-8からｃｈ．１ないしｃｈ．８を波長多重したＷＤＭ方式光信号が射出され、ＤＣ１５３に入射される。
【００９９】
ＤＣ１５３は、ＯＡＤＭ５４において挿入されるｃｈ．に対して、主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ１４８へ射出される。
ＷＤＭカプラ１４８は、カプラ１４６からのＯＡＤＭ５４を通過するＷＤＭ方式光信号とＤＣ１５３からのＯＡＤＭ５４で挿入されるＷＤＭ方式光信号とを波長多重する。波長多重されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１４９へ射出される。光増幅器１４９は、受光レベルを上げるプリアンプであり、このＯＡＤＭ５４内の光部品による損失を補償すべく、ＷＤＭカプラ１４８からのＷＤＭ方式光信号を増幅してＡＴＴ１５０へ射出する。
【０１００】
ＡＴＴ１５０は、入射する光に対して所定の減衰率で射出する光減衰器であり、一定の光レベルまで減衰されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器１５１へ射出される。
光増幅器１５１は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ１５５へ射出される。
これら光増幅器１４９とＡＴＴ１５０と光増幅器１５１とからＯＡＤＭ５４における後段増幅部を構成する。
【０１０１】
カプラ１５５は、光増幅器１５１からのＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、次段の局に伝送されるべく光伝送路５２へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＷ１５６へ射出される。
ＳＷ１５６は、２×１光スイッチであり、ＯＡＤＭ制御回路１７５からの制御信号により、カプラ１３３からのＷＤＭ方式光信号またはカプラ１５５からのＷＤＭ方式光信号のいずれか一方をＳＰＡ１５７へ射出する。
ＳＰＡ１５７は、入射する光の波長とこの波長における光レベルとを計測するスペクトラムアナライザである。ＳＰＡ１５７は、ＳＷ１５６の選択により、前段増幅部から射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルまたは後段増幅部から射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測し、その計測結果をＯＡＤＭ制御回路１７５に出力する。
【０１０２】
ＯＡＤＭ制御回路１７５の他の機能として、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、システム制御回路５６からの制御信号により、ＳＰＡ１５７へカプラ１３３からのＷＤＭ方式光信号またはカプラ１５５からのＷＤＭ方式光信号のいずれを射出するかを制御する制御信号をＳＷ１５６へ出力する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７からの計測結果をシステム制御回路５６へ出力する。さらに、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、システム制御回路５６からの制御信号に基づいて各ＶＡＴ１６９-1〜１６９-32 とＶＡＴ１３６の各減衰量を調整することにより挿入すべきｃｈ．にプリエンファシスを行う。
【０１０３】
ここで、ＶＡＴ１０３、１３６、１６９としては、例えば、入射光と射出光との間に減衰円板を挿入し、減衰円板の表面には回転方向に厚みが連続的に変えてある金属減衰膜を蒸着して、この減衰円板を回転させることにより減衰量を調節する光可変減衰器や入射光と射出光との間に磁気光学結晶およびこの磁気光学結晶の射出側に偏光子を挿入し、磁気光学結晶に磁界を印加してこの磁界の強さを変えることにより減衰量を調整する光可変減衰器などを利用することができる。
ＷＤＭカプラ１０４、１１４、１４８としては、例えば、誘電体多層膜フィルタやアレイ導波路格子形光合分波器（arrayed waveguide grating ）などを利用することができる。
カプラ１０５、１１１、１３３、１３４、１４６、１５５、１６８、１７１としては、例えば、ハーフミラーなどの微少光学素子形光分岐結合器や溶融ファイバの光ファイバ形光分岐結合器や光導波路形光分岐結合器などを利用することができる。
【０１０４】
光増幅器１１６、１２１、１２４、１３０、１３２、１４９、１５１、１６１、１６６としては、例えば、半導体レーザ増幅器や光ファイバ増幅器を利用することができる。
ＤＥＭ１１７、１６２としては、光信号を電気信号に変えるホトダイオードなどの受光素子を利用することができる。
ＤＣ１２３、１４５、１５２、１５３としては、ＷＤＭ方式光信号に生じた分散を打ち消すように反対符号の分散を持つ分散補償ファイバを利用することができる。
このように第１の実施形態の光通信システムに適用される光送信局は、ＷＤＭ方式光信号を生成する機能のほか、ＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを調整する機能を持てばよい。
【０１０５】
そして、第１の実施形態の光通信システムに適用される光受信局は、ＷＤＭ方式光信号を受信・処理する機能のほか、光受信局に入射されたＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能を持てばよい。
また、第１の実施形態の光通信システムに適用される中継増幅装置は、光伝送路である光ファイバ中で受ける伝送損失を補う機能および波長分散によって劣化した波形を整形する機能を持てばよい。
【０１０６】
さらに、第１の実施形態の光通信システムに適用されるＯＡＤＭは、ＷＤＭ方式光信号から所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過する機能のほか、ＯＡＤＭに入射されたＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能、ＯＡＤＭから射出されるＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能および挿入すべきｃｈ．および通過するｃｈ．の光レベルを調整する機能を持てばよい。
【０１０７】
（本発明と第１の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第１の実施形態との対応関係について説明する。
光伝送路は光伝送路５２に対応し、局は中継増幅装置５３、ＯＡＤＭ５４および光受信局５５に対応する。特に、測定手段はＯＡＤＭ５４内のＳＰＡ１５７および光受信局５５内のＳＰＡ１１２に対応し、演算回路はシステム制御回路５６に対応し、調整手段はＯＡＤＭ５４内のＶＡＴ１３６、１６９および光送信局５１内のＶＡＴ１０３に対応する。
【０１０８】
また、プリエンファシス用制御装置はシステム制御回路５６に対応する。
ここで、カプラ１３３、１５５をそれぞれ光増幅器１３０、１４９の直前に接続し、光増幅器１３０、１４９に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測する構成にしてもよい。また、ＳＰＡ１１２、１５７の代わりに、入射する光をＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数分に分岐するカプラと、分岐した各光がそれぞれ入射されＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．に対応する波長に透過帯域の中心波長を設定したＦＢＧと、これらＦＢＧのそれぞれに接続されＦＢＧから射出される光の光レベルを計測するホトダイオードとから構成される検出器によって、各ｃｈ．の光レベルを計測するようにしてもよい。
【０１０９】
（第１の実施形態の作用効果）
次に、第１の実施形態の光通信システムにおけるプリエンファシスについて説明する。
図８は、第１の実施形態の光通信システムにおけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
図９は、第１の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
図１０は、第１の実施形態の光通信システムにおける各局の全ｃｈ．出力光レベル平均値と各局のＰ．Ｇ．出力光レベル平均値を示す図である。
【０１１０】
初めに、図３ないし図７に示す第１の実施形態における光通信システムを立ち上げる場合には、光通信システムの上流側、すなわち、光送信局５１から光受信局５５へ、順次に各装置を立ち上げる。
そして、各装置ごとに、信号が到達しているかの確認、ＡＳＥ補正、ＤＣの入力光レベルの制限の確認、伝送路の損失の波長依存性を補償するスロープ補償などを行う。
さらに、光送信局５１およびＯＡＤＭ５４において、ＷＤＭ方式光信号の全ｃｈ．を送信する。そして、光送信局５１では、送信される各ｃｈ．の光レベルは、ほぼ等しくなるように設定される。ＯＡＤＭ５４では、挿入される各ｃｈ．の光レベルは、ほぼ等しくなるように、かつ、ＯＡＤＭ５４を通過するｃｈ．の平均光レベルになるように設定される。
【０１１１】
そして、ＯＡＤＭ５４において、増幅器１４９に入射される全光レベル、前段増幅部のＡＳＥ補正量、ｃｈ．数から、後段増幅部へ入射される平均光レベルが所定の値以上になっていることを確認する。
各装置について、このような初期設定を行った後に、次の手順によって第１の実施形態にかかる光通信システムのプリエンファシスを行う。
【０１１２】
第１の実施形態におけるプリエンファシスの概略は、Ｐ．Ｇ．を作成し、Ｐ．Ｇ．間のプリエンファシスを行い、そして、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスを行う。Ｐ．Ｇ．間のプリエンファシスは、各局で全光信号平均値とＰＧ部分光ＳＮＲj,k との差分の和を許容値以内にすることにより、好ましくはほぼ「０」にすることにより行われる。Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスは、図２を用いて説明したように、分岐する局においてＰ．Ｇ．のｃｈ．ごとにＰ．Ｇ．の光レベルの平均値からの偏差を求め、この偏差を１／２にした量をスペクトル間の大小関係を逆転させた上で、光伝送路５２にＰ．Ｇ．を挿入する際にプリエンファシス量として各ｃｈ．に加減することにより行われる。
【０１１３】
以下、図８ないし図１０を用いて、第１の実施形態におけるプリエンファシスについて詳細に説明する。
図８のＳ１において、システム制御回路５６は、各ｃｈ．のパスからＰ．Ｇ．を作成する。
例えば、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、光送信局５１から送信され光受信局５５で受信されるｃｈ．１ないしｃｈ．１６をＰ．Ｇ．１とする。光送信局５１から送信されＯＡＤＭ５４-1の局２で分岐するｃｈ．１７ないしｃｈ．３２をＰ．Ｇ．２とする。ＯＡＤＭ５４-1の局２から挿入され光受信局５５で受信されるｃｈ．１７ないしｃｈ．２４をＰ．Ｇ．３とする。ＯＡＤＭ５４-1の局２から挿入されＯＡＤＭ５４-2の局５で分岐されるｃｈ．２５ないしｃｈ．３２をＰ．Ｇ．４とする。ＯＡＤＭ５４-2の局５から挿入され光受信局５５で受信されるｃｈ．２５ないしｃｈ．３２をＰ．Ｇ．５とする。
【０１１４】
図８のＳ２において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光送信局制御回路１０７に出力スペクトルを出力するように指示する。
図９のＳ２０において、各ＯＡＤＭ５４の局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１５５からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（後段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１１５】
光送信局制御回路１０７は、ＳＰＡ１０６の出力（出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図８のＳ３において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５から各ＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルを取得する。さらに、システム制御回路５６は、光送信局制御回路１０７から出力スペクトルを取得する。
【０１１６】
図８のＳ４において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３に入力スペクトルを出力するように指示する。
図９のＳ２１において、各ＯＡＤＭの局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１３３からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（前段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１１７】
光受信局制御回路１１３は、ＳＰＡ１１２の出力（入力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図８のＳ５において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５から各ＯＡＤＭにおける前段増幅部の出力スペクトルを取得する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３から入力スペクトルを取得する。
ここで、ＯＡＤＭ５４内の光増幅器において、伝送路の損失波長依存性を補償するスロープ補償を行っている場合は、Ｓ３およびＳ５において後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルからこの利得等化を補償するスロープ補償量をそれぞれ差し引き、利得等化を行っていない場合の後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルを求めて、これらを新たにそれぞれ後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルとする。
【０１１８】
図８のＳ６において、システム制御回路５６は、各中継増幅装置５３の出力スペクトルを計算する。この計算は、次のように行われる。
中継増幅装置５３は、図６を用いて説明したように出力スペクトルを測定する手段を備えていないので、出力スペクトルを求めたい中継増幅装置５３に対して、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルの平均値と最も近い後方のＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルの平均値との差分を求め、当該中継増幅装置５３の出力スペクトルは、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルにこの求めた差分の１／２を加算したものとする。
【０１１９】
なお、最も近い前方の装置がＯＡＤＭ５４ではなく光送信局５１の場合には、光送信局５１の出力スペクトルの平均値を用いればよい。また、最も近い後方の装置がＯＡＤＭ５４ではなく光受信局５５の場合には、光受信局５５の入力スペクトルの平均値を用いればよい。
本実施形態において、例えば、図３（ａ）に示す第１局の出力スペクトルは、第１局が中継増幅装置５３-1であるから、前方の光送信局５１の出力スペクトルの平均値と後方のＯＡＤＭ５４-1における前段増幅部の出力スペクトルの平均値との差分を求め、当該第１局の出力スペクトルは、前方の光送信局５１の出力スペクトルにこの求めた差分の１／２を加算したものとする。
【０１２０】
ここで、２個のＯＡＤＭ５４の間に中継増幅装置５４が複数個存在する場合には、出力スペクトルを求めたい複数個の中継増幅装置５３に対して、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルの平均値と最も近い後方のＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルの平均値との差分を求める。求めた差分を２個のＯＡＤＭ５４の間に存在する中継増幅装置の個数に「１」を足した数（すなわち、２個のＯＡＤＭ５４の間に存在する光伝送路５２のスパンの数）で割り、１中継増幅装置当たりの変化量を求める。そして、２個のＯＡＤＭ５４の間においてｎ番目の中継増幅装置５３の出力スペクトルは、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルに変化量をｎ倍した量を加算したものとする。例えば、中継増幅装置５３が５個存在する場合では、１番目の中継増幅装置５３の出力スペクトルは、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルに変化量を１倍した量を加算したものとする。また、４番目の中継増幅装置５３の出力スペクトルは、最も近い前方のＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルに変化量を４倍した量を加算したものとする。
【０１２１】
第１の実施形態において、例えば、図３（ａ）に示す第３局および第４局の出力スペクトルは、２個のＯＡＤＭ５４-1、５４-2の間に中継増幅装置５４が２個存在する場合なので、前方のＯＡＤＭ５４-1における後段増幅部の出力スペクトルの平均値と後方のＯＡＤＭ５４-2における前段増幅部の出力スペクトルの平均値との差分を求める。求めた差分を中継増幅装置の個数に「１」を足した３で割り、１中継増幅装置当たりの変化量を求める。そして、第３局の出力スペクトルは、１番目の中継増幅装置であるから、前方のＯＡＤＭ５４-1における後段増幅部の出力スペクトルに変化量を１倍した量を加算したものとする。第４局の出力スペクトルは、２番目の中継増幅装置であるから、前方のＯＡＤＭ５４-1における後段増幅部の出力スペクトルに変化量を２倍した量を加算したものとする。
【０１２２】
第１の実施形態では、このように中継増幅装置５２の出力スペクトルを算出することができるので、測定手段が省略されている。なお、中継増幅装置内に光増幅装置１２４の出力光を計測するスペクトラムアナライザとこのスペクトラムアナライザの出力をシステム制御回路５６へ出力する中継増幅装置制御回路をさらに備え、中継増幅装置５２の出力スペクトルを計測するようにしてもよい。
このようにしてシステム制御回路５６は、光送信局５１、各局および光受信局５５におけるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを取得する。
図８のＳ７において、システム制御回路５６は、各局の部分光ＳＮＲj 、全光信号平均値およびＰＧ部分光ＳＮＲを求める。ここで、第１の実施形態においては、部分光ＳＮＲj,k をＰoutj,kで定義し、Ｐoutj,kは、Ｓ３、Ｓ５およびＳ６で取得した各スペクトルから求める。
【０１２３】
したがって、全光信号平均値は、各局において、Ｐoutj,kを全ｃｈ．について合計し、その平均値を求める。ＰＧ部分光ＳＮＲは、各局においてＰ．Ｇ．ごとに、Ｐoutj,kを当該局で増幅されるＰ．Ｇ．内の光信号について合計し、その平均値を求める。
例えば、第３局における全光信号平均値は、Ｐoutj,3を第３局で増幅されるｃｈ．１ないしｃｈ．３２について合計し、その平均値を求める。そして、ＰＧ部分光ＳＮＲは、Ｐ．Ｇ．１では、Ｐoutj,3をｃｈ．１ないしｃｈ．１６について合計しその平均値を求め、Ｐ．Ｇ．２では、Ｐoutj,3をｃｈ．１７ないしｃｈ．２４について合計しその平均値を求め、Ｐoutj,3をｃｈ．２５ないしｃｈ．３２について合計しその平均値を求める。
【０１２４】
また、Ｐoutj,kを用いるので、ＳＰＡ１５７は、各ｃｈ．間のＡＳＥを測定する必要がない。このため、ＳＰＡ１５７は、簡易な構造で安価なスペクトラムアナライザを使用することができる。
図８のＳ８において、システム制御回路５６は、各局において、全光信号平均値とＰＧ部分光ＳＮＲとの差分を求める。そして、システム制御回路５６は、Ｐ．Ｇ．が入射されるすべての局について求めた局ごとの差分を加算する。
【０１２５】
図８のＳ９において、システム制御回路５６は、すべてのＰ．Ｇ．についてＳ８の加算した結果が許容値以内か否かを判断する。
この許容値は、Ｐ．Ｇ．間のプリエンファシスにおける精度を決定する許容値であり、光通信システムに要求される誤り率などに依存する。この許容値をほぼ「０」に設定することにより、光通信システムは、誤り率が低く、超長距離を伝送する光通信システムにすることができる。
【０１２６】
図１０に示すように、第１の実施形態においては、光送信局５１を第０局と、光受信局５５を第ｎ＋１局と考えて、各第ｋ局における全光信号平均値をＰoutav,k と表示し、ＰＧ部分光ＳＮＲをＰoutgα,kと表示すると、Ｓ９は、
【数２４】
の各式を同時に満たすようにすることである。
【０１２７】
システム制御回路５６は、判断の結果、許容値以内ではない場合は、図８のＳ１０の処理を行う。また、システム制御回路５６は、判断の結果、許容値以内である場合は、図８のＳ１１の処理を行う。
図８のＳ１０において、システム制御回路５６は、Ｐ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ５４において、Ｓ８の結果が正の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ下げ、Ｓ８の結果が負の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ上げる指示を、Ｐ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ５４のＯＡＤＭ制御回路１７５に指示する。プリエンファシスの精度は、この調整量の刻み幅が小さいほど上がる。
【０１２８】
図９のＳ２２において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示に基づき、ＶＡＴ１６９を用いて各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整した結果をＭＯ１６７、１７０の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ１３６、１６９を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整の終了をシステム制御回路５６に出力する。
システム制御回路５６は、調整の終了を確認すると、図８のＳ２に処理を戻し、Ｓ２ないしＳ９の処理を行う。
一方、図８のＳ１１において、システム制御回路５６は、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスが終了しているか否かを判断する。システム制御回路５６は、判断の結果、終了していない場合には、図８のＳ１２の処理を行い、終了している場合には、プリエンファシスの処理を終了する。
【０１２９】
図８のＳ１２において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３に入力スペクトルを出力するように指示する。
図９のＳ２３において、各ＯＡＤＭ５４の局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１３３からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（前段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１３０】
光受信局制御回路１１３は、ＳＰＡ１１２の出力（入力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図８のＳ１３において、システム制御回路５６は、Ｓ１２の結果からＰ．Ｇ．ごとに分岐するｃｈ．のみの光レベルの平均値を求め、各Ｐ．Ｇ．においてｃｈ．ごとにｃｈ．の光レベルとその平均値との偏差を計算する。
図８のＳ１４において、システム制御回路５６は、この偏差を１／２にした量をスペクトル間の大小関係を逆転させた上で、Ｐ．Ｇ．内の各ｃｈ．におけるプリエンファシス量として各ｃｈ．に加減する。そして、システム制御回路５６は、この各ｃｈ．の光レベルをＰ．Ｇ．を挿入する各ＯＡＤＭ５４のＯＡＤＭ制御回路１７５に指示する。
【０１３１】
図９のＳ２４において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示に基づいて、ＶＡＴ１３６、１６９で各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整した結果をＭＯ１６７、１７０の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ１６９を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整の終了をシステム制御回路５６に出力する。
システム制御回路５６は、調整の終了を確認すると、プリエンファシスの処理を終了する。
このようにシステム制御回路５６および各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、各ｃｈ．の光レベルを制御することにより、所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過するＯＡＤＭ５４を２端局間に有する光通信システムにおいて、最適なプリエンファシスを行うことができる。
【０１３２】
次に、このような最適なプリエンファシスを設定した後にＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数が増減した結果、プリエンファシスの再設定が必要になった場合について、その手順を説明する。
図１１は、ｃｈ．数の増減によるプリエンファシスの再設定の場合におけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
図１２は、ｃｈ．数の増減によるプリエンファシスの再設定の場合におけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
図１１のＳ３１において、システム制御回路５６は、ｃｈ．の増減によりＰ．Ｇ．を再作成する。
図１１のＳ３２において、システム制御回路５６は、各局の光増幅器をＡＧＣモードに切り替えるように指示する。ＡＧＣモードとは、光増幅器の利得を制御するモードである。
【０１３３】
図１２のＳ５０において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＯＡＤＭ５４内の光増幅器をＡＧＣモードに切り替える。
図１２のＳ５１において、ｃｈ．数の増減を行うＯＡＤＭ６４におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、１ｃｈ．分を受信・処理するＦＢＧ１４１、光増幅器１６１およびＤＥＭ１６２の分岐部を組み込み、１ｃｈ．分を生成する送信器１６５、光増幅器１６６、カプラ１６８、１７１、ＭＯ１６７、１７０、ＶＡＴ１６９およびＦＩＬ１７２の挿入部を組み込む。そして、ＩＳ状態にする。
【０１３４】
ＩＳ（in-service）状態とは、挿入部を使用可能な状態にすることである。挿入部をＩＳ状態で増設すると、接続完了と同時に送信器から光が送信されてしまい、ほかの光信号に悪影響を与えるなど光通信システムの運用上好ましくないため、挿入部を使用可能ではない状態（ＯＯＳ；out-of-service）で増設する。このため、増設が完了した場合に、挿入部をＩＳ状態にする。
図１２のＳ５２において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、増設したｃｈ．の挿入光レベルを初期値に設定する。初期値は、光増幅器をＡＧＣモードからＡＬＣモードに戻した場合に既存のｃｈ．の光信号に影響を及ばさないようにするため、既存のｃｈ．の光レベルの平均値、あるいは、このＯＡＤＭ６４から出力されるＷＤＭ方式光信号における光レベルの平均値などに設定する。
【０１３５】
図１１のＳ３３において、システム制御回路５６は、光送信局５１、中継増幅装置５３、ＯＡＤＭ５４および光送信局５５内の各種光部品の初期設定を行うプロビジョニングを行う。特に、ｃｈ．数が増減したことから光増幅器の設定を変更する。
図１１のＳ３４において、システム制御回路５６は、各局の光増幅器をＡＬＣモードの切り替えるように指示する。ＡＬＣモードとは、光増幅器の出力を制御するモードである。
【０１３６】
図１１のＳ３５において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光送信局制御回路１０７に出力スペクトルを出力するように指示する。
図１２のＳ５３において、各ＯＡＤＭ５４の局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１５５からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（後段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１３７】
光送信局制御回路１０７は、ＳＰＡ１０６の出力（出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図１１のＳ３６において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５から各ＯＡＤＭ５４における後段増幅部の出力スペクトルを取得する。さらに、システム制御回路５６は、光送信局制御回路１０７から出力スペクトルを取得する。
【０１３８】
図１１のＳ３７において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５に各ＯＡＤＭ５４における前段増幅部の出力スペクトルを出力するように指示する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３に入力スペクトルを出力するように指示する。
図１２のＳ５４において、各ＯＡＤＭの局におけるＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示を受けて、カプラ１３３からの光がＳＰＡ１５７に入射するようにＳＷ１５６を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路１７５は、ＳＰＡ１５７の出力（前段増幅部の出力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
【０１３９】
光受信局制御回路１１３は、ＳＰＡ１１２の出力（入力スペクトル）をシステム制御回路５６へ出力する。
図１１のＳ３８において、システム制御回路５６は、各ＯＡＤＭ制御回路１７５から各ＯＡＤＭにおける前段増幅部の出力スペクトルを取得する。さらに、システム制御回路５６は、光受信局制御回路１１３から入力スペクトルを取得する。
ここで、ＯＡＤＭ５４内の光増幅器において、光増幅器で利得等化を行っている場合にはスロープ補償量を考慮し、利得等化を行っていない場合の後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルを求めて、これらを新たにそれぞれ後段増幅部の出力スペクトルおよび前段増幅部の出力スペクトルとする。
【０１４０】
図１１のＳ３９において、システム制御回路５６は、各中継増幅装置５３の出力スペクトルを計算する。なお、この計算は、前述のＳ６と同様に求めることができるので、その説明を省略する。
図１１のＳ４０において、システム制御回路５６は、各局の部分光ＳＮＲj 、全光信号平均値およびＰＧ部分光ＳＮＲを求める。ここで、第１の実施形態においては、部分光ＳＮＲj,k をＰoutj,kで定義し、Ｐoutj,kは、Ｓ３６、Ｓ３８およびＳ３９で取得した各スペクトルから求める。
【０１４１】
図１１のＳ４１において、システム制御回路５６は、各局において、全光信号平均値とＰＧ部分光ＳＮＲとの差分を求める。そして、システム制御回路５６は、ｃｈ．数が増減したＰ．Ｇ．に対して、Ｐ．Ｇ．が入射されるすべての局について求めた局ごとの差分を加算する。
図１１のＳ４２において、システム制御回路５６は、ｃｈ．数の増減したＰ．Ｇ．についてＳ４１の加算した結果が許容値以内か否かを判断する。
【０１４２】
システム制御回路５６は、判断の結果、許容値以内ではない場合は、図１１のＳ４３の処理を行う。また、システム制御回路５６は、判断の結果、許容値以内である場合は、図１１のＳ４４の処理を行う。
図１１のＳ４３において、システム制御回路５６は、Ｓ４１の結果が正の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ下げ、Ｓ４１の結果が負の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ上げる指示を、前述の図１２のＳ５１においてＤＥＭ１６２などの分岐部や送信器１６５などの挿入部を増設したＯＡＤＭ５４のＯＡＤＭ制御回路１７５に指示する。プリエンファシスの精度は、この調整量の刻み幅が小さいほど上がる。
【０１４３】
図１２のＳ５５において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示に基づき、ＶＡＴ１６９を用いて各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整した結果をＭＯ１６７、１７０の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ１６９を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整の終了をシステム制御回路５６に出力する。
システム制御回路５６は、調整の終了を確認すると、図１１のＳ３５に処理を戻し、Ｓ３５ないしＳ４２の処理を行う。
一方、図１１のＳ４４において、システム制御回路５６は、Ｓ４０の結果からｃｈ．数が増減したＰ．Ｇ．において、各ｃｈ．ごとに挿入光レベルと分岐光レベルとの和を求める。
【０１４４】
図１１のＳ４５において、システム制御回路５６は、ｃｈ．数が増減したＰ．Ｇ．において、Ｓ４４で求めた各ｃｈ．の和がほぼ等しくなるように各ｃｈ．の挿入光レベルを求め、そのＰ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ制御回路１７５に指示する。
図１２のＳ５６において、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、このシステム制御回路５６からの指示に基づいて、ＶＡＴ１３６、１６９を用いて挿入光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整した結果をＭＯ１６７、１７０の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ１３６、１６９を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路１７５は、調整の終了をシステム制御回路５６に出力する。
【０１４５】
図１１のＳ４６において、図８に示すＳ１〜Ｓ１４の手順により、プリエンファシスを行い、システム制御回路５６は、処理を終了する。
ＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数が増減した場合には、このようにプリエンファシスを再設定する。
なお、第１の実施形態において、プリエンファシスを行う際の各ｃｈ．の光レベルの調整は、ＶＡＴ１０３、１３６、１６９によって行う場合について説明したが、ＶＡＴ１０３、１３６、１６９の代わりに光増幅器によって各ｃｈ．の光レベルの調整を行ってもよい。
【０１４６】
次に、別の実施の形態について説明する。
（第２の実施形態の構成）
第２の実施形態は、光通信システムの実施形態である。
図１３は、第２の実施形態における光通信システムの全体構成とＰ．Ｇ．を示す図である。
図１４は、第２の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭの構成を示す図である。
まず、第２の実施形態における光通信システムの全体構成について説明し、次に、この光通信システムに使用されるＯＡＤＭの構成について詳細に説明する。なお、第２の実施形態の光通信システムに使用される中継増幅装置の構成は、図６に示す中継増幅装置と同一なので、その説明を省略する。
【０１４７】
第２の実施形態における光通信システムの全体構成について説明する。
図１３（ａ）において、第２の実施形態における光通信システムは、ＯＡＤＭ６４と、これらのＯＡＤＭ６４を接続する光伝送路６２とからリング状のネットワークを構成し、ＯＡＤＭ６４の間には、ＯＡＤＭ６４間の伝送損失を補うべく、光伝送路６２を伝送するＷＤＭ方式光信号を増幅する中継増幅装置６３が設けられる。
ＯＡＤＭ６４は、光伝送路６２を伝送するＷＤＭ方式光信号から所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過する。そして、ＯＡＤＭ６４は、ＯＡＤＭ６４に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルおよびＯＡＤＭ６４から射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルをシステム制御回路６５に出力し、システム制御回路６５からの制御信号に基づいて挿入すべき各ｃｈ．にプリエンファシスを行った上で光伝送路６２に挿入する。
【０１４８】
次に、第２の実施形態の光通信システムに使用されるＯＡＤＭの構成について詳細に説明する。
図１４において、光伝送路６２を伝送するＷＤＭ方式光信号は、ＯＡＤＭ６４の光増幅器２０１に入射され、増幅される。光増幅器２０１は、主に光伝送路６２中で生じる伝送損失を補償するプリアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２０２に入射される。
【０１４９】
カプラ２０２に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＷ２８０に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２０３に入射される。
カプラ２０３に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２２７に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２０４に入射される。
【０１５０】
ＭＯ２２７は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このＭＯ２２７からの出力により、ＯＡＤＭ６４に入射されるＷＤＭ方式光信号の光レベルおよび信号断などを検出することができる。そして、信号断の場合は、必要に応じて警告を発する。この信号断は、光増幅器２０１とカプラ２０３の間の障害などによって生じるものである。
【０１５１】
カプラ２０４に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＡＴＴ２０５に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ２３１に入射される。
このＡＴＴ２０５へ射出されたＷＤＭ方式光信号は、後述する各光部品で処理されることによりＯＡＤＭ６４を通過するＷＤＭ方式光信号となる。一方、ＤＣ２３１へ射出されたＷＤＭ方式光信号から後述する各光部品で処理されてＯＡＤＭ６４で分岐するｃｈ．が取り出される。
【０１５２】
ＡＴＴ２０５に入射されたＷＤＭ方式光信号は、その光レベルを減衰されてＤＣ２０６へ射出される。ＡＴＴ２０５の減衰量は、ＤＣ２０６中で生じる非線形光学現象を防止することができるように調整される。
ＤＣ２０６は、ＯＡＤＭ６４を通過するｃｈ．に対して、主に光伝送路６２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器２０７へ射出される。光増幅器２０７は、カプラ２０２、２０３、２０４、ＡＴＴ２０５およびＤＣ２０６などで生じる伝送損失を補償するプリアンプである。
【０１５３】
光増幅器２０７で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２０８に入射される。カプラ２０８に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、サイクリックフィルタ（以下、「ＣＦＩＬ」と略記する。）２１０に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２０９に入射される。
ＭＯ２０９は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このＭＯ２０９からの出力により、ＣＦＩＬ２１０に入射されるＷＤＭ方式光信号の有無を検出する。これにより、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＡＴＴ２０５、ＤＣ２０６および光増幅器２０７などの故障や各光部品をコネクタなどで接続している場合にはその脱落などを検出することができ、必要に応じて警告を発する。
【０１５４】
ＣＦＩＬ２１０に入射されたＷＤＭ方式光信号は、ＣＦＩＬ２１０で偶数のｃｈ．と奇数のｃｈ．とに分けられ、それぞれ音響光学チューナブルフィルタ（acousto-optic tunable filter、以下、「ＡＯＴＦ」と略記する。）２１１、２１２に入射される。
ＡＯＴＦ２１１、２１２は、音響光学効果により誘起される屈折率変化により、入射光を回折効果により分離・選択する音響光学フィルタである。この音響光学効果を生じさせる超音波は、弾性表面波を利用し、弾性表面波は、圧電作用を示す基板上に電極を形成し、この電極にＲＦ周波数の電圧を印加することによって生じさせる。このため、ＲＦ周波数を制御することにより、ＡＯＴＦ２１１、２１２で遮断されるｃｈ．を変更することができる。
【０１５５】
ＡＯＴＦ２１１、２１２は、ＯＡＤＭ制御回路２８５からの制御信号によって遮断されるｃｈ．が制御され、遮断されるｃｈ．は、このＯＡＤＭ６４で分岐するｃｈ．が選択される。
ここで、ＣＦＩＬによって偶数のｃｈ．と奇数のｃｈ．とに分離してからそれぞれＡＯＴＦ２１１、２１２で遮断すべきｃｈ．を遮断するのは、偶数のｃｈ．と奇数のｃｈ．とに分離することによってｃｈ．間隔がＷＤＭ方式光信号のｃｈ．間隔の２倍になるので、１個のＡＯＴＦによって遮断する場合よりも容易にかつ確実に遮断すべきｃｈ．を遮断することができるからである。
【０１５６】
所定のｃｈ．を遮断されたＡＯＴＦ２１１からのＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ２１３に入射される。そして、所定のｃｈ．を遮断されたＡＯＴＦ２１２からのＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ２１４に入射される。
ＶＡＴ２１３、２１４は、入射される光の光レベルを減衰して射出する可変減衰器である。この減衰量は、ＯＡＤＭ制御回路２８５からの制御信号によって制御され、ＶＡＴ２１３、２１４は、各ＡＯＴＦ２１１、２１２で遮断されるｃｈ．数の相違によって生じる光レベルを調整し、ＡＯＴＦ２１１、２１２のそれぞれから射出されるＷＤＭ方式光信号の光レベルをほぼ等しくしてＣＦＩＬ２１５へ射出する。
【０１５７】
各ＶＡＴ２１３、２１４からＣＦＩＬ２１５に入射されたＷＤＭ方式光信号は、ＣＦＩＬ２１５で偶数のｃｈ．と奇数のｃｈ．とを波長多重され、ＳＷ２１６に入射される。
ＳＷ２１６は、ＯＡＤＭ制御回路２８５によって遮断・透過を制御されるスイッチである。ＳＷ２１６は、遮断状態にすることによって、ＯＡＤＭ６４内の各光部品を設定する場合やＯＡＤＭ６４に障害が発生した場合などに光が光伝送路６２に漏れるのを防止することができる。このため、そのような場合に他のＯＡＤＭ６４間を伝送するＷＤＭ方式光信号にクロストークなどの影響を与えることがない。
【０１５８】
特に、ＡＯＴＦは、一般に、遮断波長の温度依存性や経年変化のために適当な間隔でＲＦ周波数と遮断波長との関係を修正する必要があるため、このような設定中に有効である。
ＳＷ２１６からのＷＤＭ方式光信号は、光増幅器２１７に入射される。光増幅器２１７は、光増幅器２０７とこの光増幅器２１７との間の各光部品で生じる伝送損失を補償するプリアンプである。
光増幅器２１７で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２１８に入射される。カプラ２１８に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＶＡＴ２２０に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２１９に入射される。
【０１５９】
ＶＡＴ２２０は、入射される光の光レベルを減衰して射出する可変減衰器である。減衰されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２２１に入射される。カプラ２２１に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２２３に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２２２に入射される。
【０１６０】
ＭＯ２１９、２２２は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＭＯ２１９およびＭＯ２２２の検出結果に基づいて、ＶＡＴ２２０の減衰量を調整することにより、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを調整する。減衰量は、このＯＡＤＭ６４を通過されるＷＤＭ方式光信号の平均光レベルと挿入されるＷＤＭ方式光信号の平均光レベルとがほぼ等しくなるように調整される。また、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、この挿入されるＷＤＭ方式光信号の平均光レベルを後述するＭＯ２７０の出力によって判断する。
【０１６１】
カプラ２２３は、カプラ２２１からのＯＡＤＭ６４を通過するＷＤＭ方式光信号と後述する構成により生成されたＯＡＤＭ６４で挿入されるＷＤＭ方式光信号とを波長多重する。波長多重されたＷＤＭ方式光信号は、光増幅器２２４へ射出される。
光増幅器２２４は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２２５へ射出される。
カプラ２２５に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、次段の局に伝送されるべく光伝送路６２へ射出され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＳＷ２８０に射出される。
【０１６２】
ＳＷ２８０は、２×１光スイッチであり、ＯＡＤＭ制御回路２８５からの制御信号により、カプラ２０２からのＷＤＭ方式光信号またはカプラ２２５からのＷＤＭ方式光信号のいずれか一方をＳＰＡ２８１へ射出する。
ＳＰＡ２８１は、入射する光の波長とこの波長における光レベルとを計測するスペクトラムアナライザである。ＳＰＡ２８１は、ＳＷ２８０の選択により、ＯＡＤＭ６４に入射され光増幅器２０１で増幅されたＷＤＭ方式光信号のスペクトルまたはＯＡＤＭ６４から光伝送路６２へ射出されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測し、その計測結果をＯＡＤＭ制御回路２８５に出力する。
【０１６３】
一方、カプラ２０４で分岐されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ２３１に入射され、次のようにして、このＯＡＤＭ６４で分岐するｃｈ．が受信・処理される。
ＤＣ２３１は、ＯＡＤＭ６４で分岐するｃｈ．に対し、主に光伝送路６２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２３２へ射出される。
【０１６４】
カプラ２３２に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２３４に入射され、分岐した他方のＷＤＭ方式光信号は、ＭＯ２３３に入射される。
ＭＯ２３３は、ＷＤＭ方式光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このＭＯ２３３からの出力により、ＯＡＤＭ６４で分岐するＷＤＭ方式光信号の信号断などを検出することができ、必要に応じて警告を発する。
【０１６５】
カプラ２３４に入射されたＷＤＭ方式光信号は、４つに分岐され、それぞれトリビュータリ（以下、「ＴＲＢ」と略記する。）２９０-1〜２９０-4に入射される。１個のＴＲＢ２９０は、８ｃｈ．分の光信号を受信し、８ｃｈ．分の光信号を生成することができ、ＴＲＢ２９０-1は、ｃｈ．１ないしｃｈ．８の光信号を受信・生成する。ＴＲＢ２９０-2は、ｃｈ．９ないしｃｈ．１６の光信号を受信・生成する。ＴＲＢ２９０-3は、ｃｈ．１７ないしｃｈ．２４の光信号を受信・生成する。そして、ＴＲＢ２９０-4は、ｃｈ．２５ないしｃｈ．３２の光信号を受信・生成する。
【０１６６】
ここで、各ＴＲＢ２９０-1〜２９０-4は、互いに同一の構成なので、ＴＲＢ２９０-1について説明し、ＴＲＢ２９０-2〜２９０-4については、その説明を省略する。
カプラ２３４で４つに分岐されたＷＤＭ方式光信号の１つは、ＴＲＢ２９０-1の光増幅器２３５に入射される。光増幅器２３５は、光増幅器２０１とこの光増幅器２３５との間の各光部品で生じる伝送損失を補償するプリアンプである。
【０１６７】
光増幅器２３５で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２３６に入射される。カプラ２３６に入射されたＷＤＭ方式光信号は、２つに分岐される。分岐した各ＷＤＭ方式光信号は、それぞれカプラ２３７-1、２３７-2に入射される。
カプラ２３７-1に入射されたＷＤＭ方式光信号は、さらに４つに分岐され、それぞれＴＦ２４１-1〜２４１-4に入射される。ＴＦは、波長可変光フィルタ（tunable filter）の略記である。
【０１６８】
ＴＦ２４１-1は、所定の波長帯域の光を透過する帯域通過フィルタであり、その透過波長帯域の中心波長は、ｃｈ．１の波長に対応する波長に設定される。このため、ＴＦ２４１-1は、３２波のＷＤＭ方式光信号の中からｃｈ．１の光信号だけを透過させる。
ＴＦ２４１-1からのｃｈ．１の光信号は、カプラ２４２-1に入射される。カプラ２４２-1に入射されたｃｈ．１の光信号は、２つに分岐される。分岐した一方のｃｈ．１の光信号は、光増幅器２４４-1に入射され、分岐した他方のｃｈ．１の光信号は、ＭＯ２４３-1に入射される。
【０１６９】
ＭＯ２４３-1は、ｃｈ．１の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このＭＯ２４３-1からの出力により、ｃｈ．１の光信号の有無を確認する。
光増幅器２４４-1は、受光レベルを上げるプリアンプであり、カプラ２４２-1からのｃｈ．１の光信号を増幅してＤＥＭ２４５-1へ射出する。
【０１７０】
ＤＥＭ２４５-1は、光増幅器２４４-1からのｃｈ．１の光信号を復調し、ｃｈ．１の光信号から情報を取り出す。ＤＥＭ２４５-1としては、光信号を電気信号に変えるホトダイオードなどの受光素子を利用することができる。
このようなＴＦ２４１-1、カプラ２４２-1、ＭＯ２４３-1、光増幅器２４４-1およびＤＥＭ２４５-1と同一の構成が、カプラ２３７-1、２３７-2で分岐される各ＷＤＭ方式光信号に対して設けられ、各ＴＦ２４１-2〜２４１-8の透過波長帯域の中心波長は、それぞれｃｈ．２〜ｃｈ．８の波長に対応する波長に設定される。
【０１７１】
このようにしてＴＲＢ２９０-1内において、ｃｈ．１ないしｃｈ．８の光信号が受信・処理される。
また、ＯＡＤＭ６４で挿入されるｃｈ．１ないしｃｈ．８の光信号は、次のように、生成される。
ＴＲＢ２９０-1内の送信器２５１-1は、ＬＤとＭＯＤとから構成されｃｈ．１の波長の光信号を生成する。生成されたｃｈ．１の光信号は、光増幅器２５２-1へ射出される。
光増幅器２５２-1は、所定の光レベルまで増幅するポストアンプである。増幅されたｃｈ．１の光信号は、ＴＦ２５３-1に入射される。
ＴＦ２５３-1は、所定の波長帯域の光を透過する帯域通過フィルタであり、その透過波長帯域の中心波長は、ｃｈ．１の波長に対応する波長に設定される。このため、ＴＦ２５３-1は、ｃｈ．１の光信号だけを透過させ、光増幅器２５２-1で発生したＡＳＥを除去することができる。
【０１７２】
ＴＦ２５３-1からのｃｈ．１の光信号は、カプラ２５５-1へ射出される。カプラ２５５-1は、ＴＦ２５３-1からのｃｈ．１の光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のｃｈ．１の光信号は、ＭＯ２５４-1へ射出され、分岐した他方の光信号は、ＶＡＴ２５６-1へ射出される。
ＭＯ２５４-1は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。
【０１７３】
ＶＡＴ２５６-1は、カプラ２５５-1からの光信号の光レベルを減衰してカプラ２５７-1へ射出する。この減衰量は、ＯＡＤＭ制御回路２８５からの制御信号によって制御される。
カプラ２５７-1は、ＶＡＴ２５６-1からの光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の光信号は、ＭＯ２５８-1へ射出され、分岐した他方の光信号は、カプラ２６０-1へ射出される。
ＭＯ２５８-1は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。
カプラ２６０-1は、ＶＡＴ２５６-1からの光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の光信号は、カプラ２６１-1へ射出され、分岐した他方の光信号は、ＭＯ２５９-1へ射出される。
【０１７４】
ＭＯ２５９-1は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＭＯ２５９-1の出力からｃｈ．１の光信号の有無を確認する。
ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＭＯ２５４-1およびＭＯ２５８-1の検出結果に基づいて、ＶＡＴ２５６-1の減衰量を調整することにより、ｃｈ．１の光信号の光レベルを所望の光レベルに調整する。このように減衰量を調整することによりＯＡＤＭ６４において挿入される光信号の光レベルを調整することできるので、最適なプリエンファシスを行うことができる。
【０１７５】
このような送信器２５１-1、光増幅器２５２-1、カプラ２５５-1、ＭＯ２５４-1、ＶＡＴ２５６-1、カプラ２５７-1、ＭＯ２５８-1、カプラ２６０-1およびＭＯ２５９-1からなる構成は、ｃｈ．１ないしｃｈ．８ごとに用意される。そして、各ＴＦ２５３-2〜２５３-8の透過波長帯域の中心波長は、それぞれｃｈ．２〜ｃｈ．８の波長に対応する波長に設定される。
各カプラ２６０-1〜２６０-4からのｃｈ．１ないしｃｈ．４は、カプラ２６１-1に入射され、波長多重される。波長多重されたｃｈ．１ないしｃｈ．４のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２６２へ射出される。また、各カプラ２６０-5〜２６０-8からのｃｈ．５ないしｃｈ．８は、カプラ２６１-2に入射され、波長多重される。波長多重されたｃｈ．５ないしｃｈ．８のＷＤＭ方式光信号は、カプラ２６２へ射出される。
【０１７６】
カプラ２６２は、カプラ２６１-1からのＷＤＭ方式光信号とカプラ２６１-2からのＷＤＭ方式光信号とを波長多重し、ｃｈ．１ないしｃｈ．８のＷＤＭ方式光信号を生成する。
このようにしてＴＲＢ２９０-1内において、ｃｈ．１ないしｃｈ．８の光信号が生成される。
ここで、３２波のＷＤＭ方式光信号の中からいずれのｃｈ．をこのＯＡＤＭ６４で分岐して受信・処理するか、および、いずれのｃｈ．を生成して挿入するかは、ＯＡＤＭ制御回路２８５によって、ＤＥＭ２４５-1〜２４５-32 、送信器２５１-1〜２５１-32 、ＴＦ２４１-1〜２４１-32 、および、ＴＦ２５３-1〜２５３-32 を制御することによって行われる。
【０１７７】
各ＴＲＢ２９０-1〜２９０-4からのＷＤＭ方式光信号は、それぞれカプラ２６４-1〜２６４-4に入射される。各カプラ２６４-1は、それぞれＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方の各ＷＤＭ方式光信号は、カプラ２６５へ射出され、分岐した他方の各ＷＤＭ光信号は、それぞれ対応するＭＯ２６３-1〜２６３-4へ射出される。
【０１７８】
各ＭＯ２６３-1〜２６３-4は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、各検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、各ＭＯ２６３-1〜２６３-4の出力からそれぞれ対応するＴＲＢ２９０-1〜２９０-4のＷＤＭ方式光信号の有無を確認する。
カプラ２６５は、それぞれ対応するカプラ２６４-1〜２６４-4を介して入射されるＴＲＢ２９０-1〜２９０-4からのＷＤＭ方式光信号を波長多重して、光増幅器２６６へ射出する。
【０１７９】
光増幅器２６６は、ＴＲＢ２９０内の光部品によって生じた伝送損失を補償するプリアンプである。光増幅器２６６で増幅されたＷＤＭ方式光信号は、ＤＣ２６７へ射出される。
ＤＣ２６７は、ＯＡＤＭ６４において挿入されるｃｈ．に対して、主に光伝送路５２中で生じる波長分散を補償する分散補償器であり、波長分散を補償されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ２６９へ射出される。
カプラ２６９は、ＷＤＭ方式光信号を２つに分岐する光分岐結合器である。分岐した一方のＷＤＭ方式光信号は、ＷＤＭカプラ２２３へ射出され、分岐した他方の各ＷＤＭ光信号は、ＭＯ２７０へ射出される。
ＭＯ２７０は、光信号の光レベルを検出するモニタであり、各検出結果は、ＯＡＤＭ制御回路２８５へ出力される。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＭＯ２７０の出力からこのＯＡＤＭ６４で挿入すべきｃｈ．の光信号の有無を確認する。
【０１８０】
ここで、光増幅器２０１、２０７、２１７、２２４、２４４、２５２は、増幅媒体に外部からエネルギーを供給することにより反転分布を形成し、この状態で増幅すべき光を入射させて誘導放射を引き起こすことによって、光を所定の利得で増幅する。光増幅器として、例えば、半導体レーザ増幅器や光ファイバ増幅器を利用することができる。
カプラ２０２、２０３、２０４、２０８、２１８、２２１、２２３、２３２、２４２、２５５、２５７、２６０、２６１、２６２、２６４、２６５、２６９は、入射する光を２つに分岐する光分岐結合器である。カプラとして、例えば、ハーフミラーなどの微少光学素子形光分岐結合器や溶融ファイバの光ファイバ形光分岐結合器や光導波路形光分岐結合器などを利用することができる。
【０１８１】
ＤＣ２０６、２３１、２６７としては、ＷＤＭ方式光信号に生じた分散を打ち消すように反対符号の分散を持つ分散補償ファイバを利用することができる。
このように第２の実施形態の光通信システムに適用されるＯＡＤＭ６４は、ＷＤＭ方式光信号から所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過する機能のほか、ＯＡＤＭに入射されたＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能、ＯＡＤＭから射出されるＷＤＭ方式光信号の各ｃｈ．の光レベルを計測する機能および挿入すべきｃｈ．の光レベルを調整する機能を持つ。
【０１８２】
（本発明と第２の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第２の実施形態との対応関係について説明する。
光伝送路は光伝送路６２に対応し、局は中継増幅装置６３およびＯＡＤＭ６４に対応する。特に、測定手段はＯＡＤＭ６４内のＳＰＡ２８１に対応し、演算回路はシステム制御回路６５に対応し、調整手段はＯＡＤＭ６４内のＶＡＴ２５６に対応する。
【０１８３】
また、プリエンファシス用制御装置はシステム制御回路６５に対応する。
ここで、カプラ２０２をそれぞれ光増幅器２０１の直前に接続し、光増幅器２０１に入射されるＷＤＭ方式光信号のスペクトルを計測する構成にしてもよい。
【０１８４】
（第２の実施形態の作用効果）
次に、第２の実施形態の光通信システムにおけるプリエンファシスについて説明する。
図１５は、第２の実施形態の光通信システムにおけるシステム制御回路のフローチャートを示す図である。
図１６は、第２の実施形態の光通信システムにおけるＯＡＤＭ制御回路のフローチャートを示す図である。
【０１８５】
初めに、図１３および図１４に示す第２の実施形態における光通信システムを立ち上げる場合には、或るＯＡＤＭ６４から時計回りまたは反時計回りに順次に各装置を立ち上げる。
そして、各装置ごとに、信号が到達しているかの確認、ＡＳＥ補正、ＤＣの入力光レベルの制限の確認などを行う。
さらに、ＯＡＤＭ６４で挿入される各ｃｈ．の光レベルは、ほぼ等しくなるように、かつ、ＯＡＤＭ６４を通過するｃｈ．の平均光レベルになるように設定される。
【０１８６】
そして、ＯＡＤＭ６４において、光増幅器２２４に入射される全光レベル、光増幅器２０１、２０７のＡＳＥ補正量およびｃｈ．数から、光増幅器２１７へ入射される平均光レベルが所定の値以上になっていることを確認する。
各装置について、このような初期設定を行った後に、次の手順によって光通信システムのプリエンファシスを行う。このプリエンファシスについて、図１５および図１６を用いて説明する。
【０１８７】
図１５のＳ７１において、システム制御回路６５は、各ｃｈ．のパスからＰ．Ｇ．を作成する。
例えば、本実施形態では、図１３（ｂ）に示すように、ＯＡＤＭ６４-1の局２から挿入されＯＡＤＭ６４-3の局７で分岐されるｃｈ．１ないしｃｈ．１６をＰ．Ｇ．１とする。ＯＡＤＭ６４-3の局７から挿入されＯＡＤＭ６４-4の局９で分岐されるｃｈ．１ないしｃｈ．８をＰ．Ｇ．２とする。ＯＡＤＭ６４-2の局４から挿入されＯＡＤＭ６４-4の局９で分岐されるｃｈ．１７ないしｃｈ．３２をＰ．Ｇ．３とする。ＯＡＤＭ６４-4の局９から挿入されＯＡＤＭ６４-1の局２で分岐されるｃｈ．１７ないしｃｈ．２４をＰ．Ｇ．４とする。ＯＡＤＭ６４-3の局７から挿入されＯＡＤＭ６４-1の局２で分岐されるｃｈ．９ないしｃｈ．１６をＰ．Ｇ．５とする。
【０１８８】
図１５のＳ７２において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５に各ＯＡＤＭ６４における光増幅器２０１の出力スペクトルを出力するように指示する。
図１６のＳ９０において、各ＯＡＤＭ６４の局におけるＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示を受けて、カプラ２０２からの光がＳＰＡ２８１に入射するようにＳＷ２８０を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＳＰＡ２８１の出力（光増幅器２０１の出力スペクトル）をシステム制御回路６５へ出力する。
【０１８９】
図１５のＳ７３において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５から各ＯＡＤＭ６４における光増幅器２０１の出力スペクトルを取得する。
図１５のＳ７４において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ６４の入力スペクトルを計算する。
Ｓ７３で取得した光増幅器２０１の出力スペクトルは、光増幅器のＡＳＥと光増幅器２０１の利得波長特性を等化するためのスロープ補償量とを重畳したスペクトルであるから、各ＯＡＤＭ６４の入力スペクトルは、光増幅器２０１の出力スペクトルからこれらＡＳＥおよびスロープ補償量を差し引くことによって求めることができる。
【０１９０】
図１５のＳ７５において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５に各ＯＡＤＭ６４の出力スペクトルを出力するように指示する。
図１６のＳ９１において、各ＯＡＤＭの局におけるＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示を受けて、カプラ２２５からの光がＳＰＡ２８１に入射するようにＳＷ２８０を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＳＰＡ２８０の出力（ＯＡＤＭ６４の出力スペクトル）をシステム制御回路６５へ出力する。
【０１９１】
図１５のＳ７６において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５から各ＯＡＤＭの出力スペクトルを取得する。
ここで、ＯＡＤＭ６４内の光増幅器において、ＡＳＥによって生じる光増幅器の利得波長特性を等化する利得等化を行っている場合には、Ｓ７３において光増幅器２０１の出力スペクトルからこの利得等化を補償するスロープ補償量を差し引き、利得等化を行っていない場合の光増幅器２０１の出力スペクトルを求めて、これらを新たに光増幅器２０１の出力スペクトルとする。
【０１９２】
図１５のＳ７７において、システム制御回路６５は、各中継増幅装置６３の入力スペクトルを計算する。各中継増幅装置６３の入力スペクトルは、第１の実施形態における図８のＳ６と同様に計算されるので、その説明を省略する。
このようにしてシステム制御回路６５は、各局におけるＷＤＭ方式光信号の入力スペクトルを取得する。
【０１９３】
図１５のＳ７８において、システム制御回路６５は、各局の部分光ＳＮＲj 、全光信号平均値およびＰＧ部分光ＳＮＲを求める。ここで、本実施形態においては、部分光ＳＮＲj,k として（式３）を用いるが、Ｓ７４、Ｓ７６およびＳ７７の値を用いて下記の（式９）によって光ＳＮＲj,k を計算する。
【数２５】
（式９）は、（式３）をデシベル単位に変換した式である。また、ｈνΔｆは、定数であり、１０ｌｏｇ（ｈνΔｆ）＝５７．９である。
図１５のＳ７９において、システム制御回路６５は、各局において、全光信号平均値とＰＧ部分光ＳＮＲとの差分を求める。そして、システム制御回路６５は、Ｐ．Ｇ．が入射されるすべての局について求めた局ごとの差分を加算する。
【０１９４】
図１５のＳ８０において、システム制御回路６５は、すべてのＰ．Ｇ．についてＳ８の加算した結果が許容値以内か否かを判断する。システム制御回路６５は、判断の結果、許容値以内ではない場合は、図１５のＳ８１の処理を行う。また、システム制御回路６５は、判断の結果、許容値以内である場合は、図１５のＳ８２の処理を行う。
図１５のＳ８１において、システム制御回路６５は、Ｐ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ６４において、Ｓ７９の結果が正の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ下げ、Ｓ７９の結果が負の値であるＰ．Ｇ．は、０．５ｄＢ上げる指示を、Ｐ．Ｇ．を挿入するＯＡＤＭ６４のＯＡＤＭ制御回路２８５に指示する。
図１６のＳ９２において、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示に基づき、ＶＡＴ２２０、２５６を用いて各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、調整した結果をＭＯ２５４、２５８の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ２５６を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、調整の終了をシステム制御回路６５に出力する。
【０１９５】
システム制御回路６５は、調整の終了を確認すると、図１５のＳ７２に処理を戻し、Ｓ７２ないしＳ８０の処理を行う。
一方、図１５のＳ８２において、システム制御回路６５は、Ｐ．Ｇ．内のプリエンファシスが終了しているか否かを判断する。システム制御回路６５は、判断の結果、終了していない場合には、図１５のＳ８３の処理を行い、終了している場合には、プリエンファシスの処理を終了する。
【０１９６】
図１５のＳ８３において、システム制御回路６５は、各ＯＡＤＭ制御回路２８５に各ＯＡＤＭ６４の光増幅器２０１の出力スペクトルを出力するように指示する。
図１６のＳ９３において、各ＯＡＤＭ６４のＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示を受けて、カプラ２０２からの光がＳＰＡ２８１に入射するようにＳＷ２８０を切り換える。そして、各ＯＡＤＭ制御回路２８５は、ＳＰＡ２８１の出力（光増幅器２０１の出力スペクトル）をシステム制御回路６５へ出力する。
【０１９７】
図１５のＳ９４において、システム制御回路６５は、Ｓ７３の結果から光増幅器２０１のＡＳＥおよびスロープ補償量を引くことによって各ＯＡＤＭ６４の入力スペクトルを求める。システム制御回路６５は、（式９）を用いて、この入力スペクトルからＰ．Ｇ．ごとに分岐するｃｈ．のみの部分光ＳＮＲj の平均値を求める。そして、システム制御回路６５は、各Ｐ．Ｇ．においてｃｈ．ごとに部分光ＳＮＲj とその平均値との偏差を計算する。
【０１９８】
図１５のＳ８５において、システム制御回路６５は、Ｐ．Ｇ．内の各ｃｈ．におけるプリエンファシス量としてこの偏差の符号を反転した量を各ｃｈ．に加算する。そして、システム制御回路６５は、この各ｃｈ．の部分光ＳＮＲj をＰ．Ｇ．を挿入する各ＯＡＤＭ６４のＯＡＤＭ制御回路２８５に指示する。
図１６のＳ９４において、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、このシステム制御回路６５からの指示に基づいて部分光ＳＮＲj から各ｃｈ．のＰinj を求め、ＶＡＴ２５６を用いて各ｃｈ．の光レベルを調整する。ＯＡＤＭ制御回路２８５は、調整した結果をＭＯ２５４、２５８の出力から確認し、目標とする光レベルとなるようにＶＡＴ２５６を調整する。そして、ＯＡＤＭ制御回路２８５は、調整の終了をシステム制御回路６５に出力する。
【０１９９】
システム制御回路６５は、調整の終了を確認すると、プリエンファシスの処理を終了する。
このようにシステム制御回路６５および各ＯＡＤＭ制御回路２８５は、各ｃｈ．の光レベルを制御することにより、所定のｃｈ．を分岐・挿入・通過するＯＡＤＭ６４を有するリングネットワークにおいて、最適なプリエンファシスを行うことができる。
【０２００】
次に、別の実施形態について説明する。
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、光ＳＮＲ測定装置の実施形態である。
図１７は、第３の実施形態における光ＳＮＲ測定装置の全体構成と局の詳細構成を示す図である。
図１８は、第３の実施形態における演算回路のフローチャートを示す図である。
【０２０１】
図１７（ａ）において、ＷＤＭ方式光信号は、光伝送路７２を伝送される。光伝送路７２の間には、伝送損失を補うべく光を増幅する複数の局７３が接続されている。局７３は、後述ように監視制御回路３１６から信号を演算回路７６へ送信する。演算回路７６は、この信号に基づいて光ＳＮＲを測定する。そして、演算回路７６には、入力装置７７および表示装置７８が接続される。入力装置７７は、スイッチやキーボードなどの測定開始の指示などを入力する装置である。表示装置７８は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどの測定結果などを表示する装置である。また、図１７（ａ）では、第１局７３-1から第５局７３-5までの区間の光ＳＮＲを測定する場合を示している。
【０２０２】
図１７（ｂ）において、局７３に入射されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ３０１、３０２、３０３、希土類元素添加光ファイバ３０４、カプラ３０５およびＩＳＯ３０６を介して、光増幅されて局７３から射出される。
カプラ３０１は、入射されたＷＤＭ方式光信号の一部を分配してＳＰＡ３１１に入射させる。ＳＰＡ３１１は、受光したＷＤＭ方式光信号のスペクトルに対応した信号を監視制御回路３１６に出力する。
カプラ３０２は、入射されたＷＤＭ方式光信号の一部を分配してホトダイオード（以下、「ＰＤ」と略記する。）３１２に入射させる。ＰＤ３１２は、受光した光の光レベルに対応した信号を監視制御回路３１６に出力する。
【０２０３】
また、ＬＤ３１３、３１４は、希土類元素添加光ファイバを励起するための励起光を発光する。ＬＤ３１３からの励起光は、カプラ３０３でカプラ３０２からのＷＤＭ方式光信号と合波されて、希土類元素添加光ファイバ３０４に供給される。ＬＤ３１４からの励起光は、カプラ３０５を介して、希土類元素添加光ファイバ３０４に供給される。このようにＬＤ３１３は、希土類元素添加光ファイバを前方向励起し、ＬＤ３１４は、後方向励起する。
【０２０４】
なお、増幅すべきＷＤＭ方式光信号を充分に増幅することができる程度に１個のＬＤで希土類元素添加光ファイバを励起することができる場合には、ＬＤ３１３、３１４は、いずれか一方でよい。
また、光ファイバに添加される希土類元素は、増幅すべきＷＤＭ方式光信号の波長によって選定される。そして、ＬＤの発振波長は、選定された希土類元素を励起することができる光の波長が選定される。例えば、ＷＤＭ方式光信号が１５５０ｎｍ帯である場合には、希土類元素としてエルビウム元素（Ｅｒ）が選定され、ＷＤＭ方式光信号が１４５０帯である場合には、希土類元素としてツリウム元素（Ｔｍ）が選定される。なお、エルビウム元素およびツリウム元素は、ともにランタノイドの希土類元素の１つであり、ランタノイドに属する元素は、互いに性質が類似している。
【０２０５】
希土類元素添加光ファイバ３０４は、これら励起光を吸収することによりファイバ内の希土類元素が励起され反転分布を形成する。この反転分布を形成した状態でＷＤＭ方式光信号が入射するとこのＷＤＭ方式光信号に誘導されて誘導放射が起こり、ＷＤＭ方式光信号が増幅される。
ＩＳＯ３０６は、一方向にのみ光を透過する光部品であり、局７３内における各光部品の接続部などからの反射光が何処までも伝搬するのを防止する役割を果たす。特に、反射光がＬＤ３１３、３１４に戻ってくると、ＬＤ３１３、３１４は、位相や振幅のまちまちな反射光に誘起されて、発振モードが変化したり、雑音が発生したりする。このため、ＩＳＯ３０６によってこの悪影響を防止するものである。
【０２０６】
一方、監視制御回路３１６は、ＳＰＡ３１１およびＰＤの出力とメモリ３１５に格納されている雑音指数などともに演算回路７６へ送信する。この雑音指数は、ＬＤ３１３、３１４、カプラ３０３、３０４および希土類元素添加光ファイバから構成される局７３における光ファイバ増幅器の雑音指数である。
（本発明と第３の実施形態との対応関係）
以下、本発明と第３の実施形態との対応関係について説明する。
【０２０７】
光伝送路は光伝送路７２に対応し、局は局７３に対応する。特に、測定手段はＳＰＡ３１１およびＰＤ３１２に対応し、演算回路は演算回路７６に対応する。
光増幅手段は局７３に対応し、測定手段はＳＡＰ３１１およびＰＤ３１２に対応し、演算回路は演算回路７６に対応する。
測定回路は演算回路７６に対応する。
（第３の実施形態の作用効果）
次に、第３の実施形態における光ＳＮＲ測定について説明する。
【０２０８】
図１８において、演算回路７６は、入力装置７７によって測定開始が指示される。そして、演算回路７６は、各局７３にＳＰＡ３１１の出力、ＰＤ３１２の出力および雑音指数を伝送するように指示する（Ｓ１０１）。
各局７３の監視制御回路３１６は、この指示により上述の情報内容の信号を演算回路７６へ伝送する。
【０２０９】
演算回路７６は、受信したこれら情報に基づいて、各局７３ごとに、各ｃｈ．の入力光レベルを求める。すなわち、各局７３ごとについて、演算回路７６は、ＰＤの出力をＷＤＭ方式光信号のｃｈ．数に割って１個のｃｈ．当たりの光レベルを求め、ＳＰＡ３１１の出力から求められるｃｈ．間の偏差をその光レベルに加算する。こうして演算回路７６は、各ｃｈ．の入力光レベルを求める。
演算回路７６は、各局７３ごとに求めた各ｃｈ．ごとの入力光レベルに基づいて（式３）、すなわち、（式９）によって各局７３の部分光ＳＮＲを求める（Ｓ１０３）。
演算回路７６は、各ｃｈ．ごとに、求めた部分光ＳＮＲの逆数を第１局７３-1から第５局７３-5まで加算することによって逆数和を求める（Ｓ１０４）。
【０２１０】
演算回路７６は、各ｃｈ．ごとに、求めた逆数和の逆数を求めることによって、各ｃｈ．の光ＳＮＲを求める（Ｓ１０５）。そして、求めた光ＳＮＲを外部に表示装置７８によって表示する。
このようにして、第１局７３-1から第５局７３-5までの区間における各ｃｈ．の光ＳＮＲを求めることができる。
【０２１１】
なお、Ｓ１０４において、和を取る範囲を変更することによって、任意の区間の光ＳＮＲを求めることができる。例えば、第２局７３-2から第４局７３-4までの光ＳＮＲを求める場合では、Ｓ１０４において、演算回路７６は、各ｃｈ．ごとに、求めた部分光ＳＮＲの逆数を第２局７３-2から第４局７３-4まで加算するればよい。
また、第３の実施形態においては、部分光ＳＮＲを（式３）によって定義したが、（式５）によって定義してもよい。さらに、局７３を図１９に示すように構成することにより、（式１）、（式２）、（式４）および（式６）によって定義することもできる。
図１９は、第３の実施形態における局の他の構成を示す図である。
【０２１２】
図１９（ａ）において、局７４は、出力光レベルを測定するために、図１７（ｂ）に示す局７３におけるＳＰＡ３１１およびＰＤ３１２に相当するＳＰＡ３１８およびＰＤ３１７をＩＳＯ３０６の射出側に備えて構成される。よって、局７４に入射されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ３０３、希土類元素添加光ファイバ３０４、カプラ３０５、ＩＳＯ３０６、カプラ３０７およびカプラ３０８を介して、局７４から射出される。
【０２１３】
カプラ３０７は、入射されたＷＤＭ方式光信号の一部を分配してＰＤ３１７に入射させる。ＰＤ３１７は、受光した光の光レベルに対応した信号を監視制御回路３１６に出力する。
カプラ３０８は、入射されたＷＤＭ方式光信号の一部を分配してＳＰＡ３１８に入射させる。ＳＰＡ３１８は、受光したＷＤＭ方式光信号のスペクトルに対応した信号を監視制御回路３１６に出力する。
【０２１４】
なお、その他の構成は、図１７（ｂ）に示す局７３と同一なので、その説明を省略する。
このような構成の局７４を図１７（ａ）の局７３の代わりに使用した場合では、部分光ＳＮＲを（式６）によって定義し、光ＳＮＲを測定することができる。
また、図１９（ｂ）において、局７５は、入力光レベルおよび出力光レベルを測定するために、図１７（ｂ）に示すＳＰＡ３１１およびＰＤ３１２、ならびに、図１９（ａ）に示すＳＰＡ３１８およびＰＤ３１７の両方を備えて構成される。よって、局７５に入射されたＷＤＭ方式光信号は、カプラ３０１、３０２、３０３、希土類元素添加光ファイバ３０４、カプラ３０５、ＩＳＯ３０６、カプラ３０７およびカプラ３０８を介して、局７５から射出される。
【０２１５】
このような構成の局７５を図１７（ａ）の局７３の代わりに使用した場合では、部分光ＳＮＲを（式１）ないし（式６）のいずれかの式によって定義し、光ＳＮＲを測定することができる。
なお、局７５の場合では、各ｃｈ．に対する利得Ｇは、ＰＤ３１２、３１７の出力から求めてもよいし、メモリ３１５に予め格納しておいてもよい。
【０２１６】
一方、第２の実施形態において、プリエンファシスを行う際の各ｃｈ．の光レベルの調整は、ＶＡＴ２５６によって行う場合について説明したが、ＶＡＴ２５６の代わりに光増幅器の出力可変機能によって各ｃｈ．の光レベルの調整を行ってもよい。
また、第１の実施形態および第２の実施形態においては、ｃｈ．数が３２のＷＤＭ方式光信号の場合について説明したが、これに限定されるものではない。任意のｃｈ．数のＷＤＭ方式光信号に本発明を適用することができる。
【０２１７】
そして、第１の実施形態においては各ｃｈ．のパスを図３（ｂ）に示すように、また、第２の実施形態においては各ｃｈ．パスを図１３（ｂ）に示すように、具体的に示して説明したが、これに限定されるものではない。各ｃｈ．のパスは、任意に設定することができる。
さらに、第１の実施形態においては、光送信局制御回路１０７、光受信局制御回路１１３およびＯＡＤＭ制御回路１７５とシステム制御回路５６との間、第２の実施形態においては、ＯＡＤＭ制御回路２８５とシステム制御回路６５との間、ならびに、第３の実施形態においては、各局７３と演算回路７６との間を専用回線によって通信を行う構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ＷＤＭ方式光信号の１ｃｈ．分を使用して通信してもよい。または、ＳＤＨ（synchronous digital hierarchy ）において、伝送装置間で保守情報、状態モニタなどの光通信システム運用上の情報を収容するセクションオーバヘッド（section over head ）の未定義領域などを使用してもよい。
【符号の説明】
【０２１８】
１０、７２ 局
１６、７６ 演算回路
２２ 測定手段
２３ 調整手段
５６、６５ システム制御回路
１０３、１６９、２５６ 可変減衰器
１０６、１１２、１５７、２８１、３１１、３１８ スペクトラムアナライザ
１０７ 光送信局制御回路
１１３ 光受信局制御回路
１４７、１６７、１７０、２１９、２２２、２５４、２５８ モニタ
１７５、２８５ ＯＡＤＭ制御回路
３１２、３１４ ホトダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える該光伝送路に波長多重されるべき光信号を最初に入射する際に該光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法において、
前記複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、
測定された前記所定の物理量に基づいて演算回路が前記複数の局のそれぞれについて前記複数の光信号のそれぞれに対する部分光信号対雑音比を求める第２ステップと、
前記複数の光信号のそれぞれについて前記部分光信号対雑音比の逆数和を光信号が増幅される局が重複している区間に亘って求め、さらに前記逆数和の逆数である区分光信号対雑音比を求める第３ステップと、
前記区分光信号対雑音比が互いに等しくなるように前記複数の光信号について前記光レベルを調整する第４ステップとを備え、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数２】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数３】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とするプリエンファシス方法。
【請求項２】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える該光伝送路に波長多重されるべき光信号を最初に入射する際に該光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法において、
前記複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、
測定された前記所定の物理量に基づいて演算回路が前記複数の局のそれぞれについて前記複数の光信号のそれぞれに対する部分光信号対雑音比を求める第２ステップと、
前記複数の局のそれぞれについて、前記部分光信号対雑音比の和を該局で増幅されるすべての光信号に亘って求め、さらにその平均値を求める第３ステップと、
前記複数の光信号のそれぞれについて、前記複数の局のそれぞれにおける前記平均値と該光信号の部分光信号対雑音比との差分値を求める第４ステップと、
前記複数の光信号のそれぞれについて、前記差分値の和を該光信号が増幅される局に亘って求める第５ステップと、
前記複数の光信号のそれぞれについて求められた前記差分値の和がすべて零となるように前記複数の光信号について前記光レベルを調整する第６ステップとを備え、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数４】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数５】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数６】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とするプリエンファシス方法。
【請求項３】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える該光伝送路に波長多重されるべき光信号を最初に入射する際に該光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法において、
前記複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、
測定された前記所定の物理量に基づいて演算回路が前記複数の局のそれぞれについて前記複数の光信号のそれぞれに対する部分光信号対雑音比を求める第２ステップと、
前記複数の局のそれぞれについて、前記部分光信号対雑音比の和を該局で増幅されるすべての光信号に亘って求め、さらにその平均値である全光信号平均値を求める第３ステップと、
前記複数の光信号のうちから前記光伝送路に最初に入射されてから最終的に射出されるまでの区間が互いに同じである光信号を１つに纏めたパスグループを作成する第４ステップと、
前記複数の局のそれぞれについて、前記部分光信号対雑音比の和を該局で増幅されるパスグループ内の光信号に亘って求め、さらにその平均値であるパスグループ部分光信号対雑音比を求める第５ステップと、
前記複数のパスグループのそれぞれについて、前記複数の局のそれぞれにおける前記全光信号平均値と前記パスグループ部分光信号対雑音比との差分値を求める第６ステップと、
前記複数のパスグループのそれぞれについて、前記差分値の和を求める第７ステップと、
前記複数のパスグループのそれぞれについて求められた前記差分値の和がすべて零となるように前記パスグループ部分光信号対雑音比を調整する第８ステップと、
調整された前記パスグループ部分光信号対雑音比に基づいて前記複数の光信号について前記光レベルを調整する第９ステップとを備え、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数７】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数８】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数９】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とするプリエンファシス方法。
【請求項４】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える光通信システムにおいて、
前記複数の局のうちから少なくとも２個以上の局に備えられ、該局における所定の物理量を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプリエンファシス方法で、波長多重されるべき光信号を最初に前記光伝送路に入射する際の前記複数の光信号の光レベルを求める演算回路と、
前記波長多重されるべき光信号を最初に前記光伝送路に入射する局に備えられ、前記演算回路で求められた前記光レベルになるように該光信号の光レベルを調整する調整手段とを備え、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１０】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１１】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数１２】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とする光通信システム。
【請求項５】
前記光伝送路の一方の端に接続され、前記調整手段を備える光送信局と、
前記光伝送路の他方の端に接続され、前記測定手段を備える光受信局とをさらに備えること
を特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
【請求項６】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局のうちから少なくとも２個以上の局から所定の物理量を受信して、受信された該所定の物理量に基づいて前記複数の局における所定の物理量を求め、求められた該所定の物理量に基づいて前記複数の局のそれぞれについて前記複数の光信号のそれぞれに対する部分光信号対雑音比を求め、前記複数の光信号のそれぞれについて前記部分光信号対雑音比の逆数和を光信号が増幅される局が重複している区間に亘って求め、前記逆数和の逆数である区分光信号対雑音比を求めて、波長多重されるべき光信号を最初に前記光伝送路に入射する局に、前記区分光信号対雑音比が互いに等しくなるように前記光信号の光レベルを調整する制御信号を出力し、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１３】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１４】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数１５】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とするプリエンファシス用制御装置。
【請求項１】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える該光伝送路に波長多重されるべき光信号を最初に入射する際に該光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法において、
前記複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、
測定された前記所定の物理量に基づいて演算回路が前記複数の局のそれぞれについて前記複数の光信号のそれぞれに対する部分光信号対雑音比を求める第２ステップと、
前記複数の光信号のそれぞれについて前記部分光信号対雑音比の逆数和を光信号が増幅される局が重複している区間に亘って求め、さらに前記逆数和の逆数である区分光信号対雑音比を求める第３ステップと、
前記区分光信号対雑音比が互いに等しくなるように前記複数の光信号について前記光レベルを調整する第４ステップとを備え、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数２】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数３】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とするプリエンファシス方法。
【請求項２】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える該光伝送路に波長多重されるべき光信号を最初に入射する際に該光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法において、
前記複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、
測定された前記所定の物理量に基づいて演算回路が前記複数の局のそれぞれについて前記複数の光信号のそれぞれに対する部分光信号対雑音比を求める第２ステップと、
前記複数の局のそれぞれについて、前記部分光信号対雑音比の和を該局で増幅されるすべての光信号に亘って求め、さらにその平均値を求める第３ステップと、
前記複数の光信号のそれぞれについて、前記複数の局のそれぞれにおける前記平均値と該光信号の部分光信号対雑音比との差分値を求める第４ステップと、
前記複数の光信号のそれぞれについて、前記差分値の和を該光信号が増幅される局に亘って求める第５ステップと、
前記複数の光信号のそれぞれについて求められた前記差分値の和がすべて零となるように前記複数の光信号について前記光レベルを調整する第６ステップとを備え、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数４】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数５】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数６】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とするプリエンファシス方法。
【請求項３】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える該光伝送路に波長多重されるべき光信号を最初に入射する際に該光信号の光レベルを調節するプリエンファシス方法において、
前記複数の局のうち少なくとも２つの局に備えられた測定手段を用いて所定の物理量をそれぞれ求める第１ステップと、
測定された前記所定の物理量に基づいて演算回路が前記複数の局のそれぞれについて前記複数の光信号のそれぞれに対する部分光信号対雑音比を求める第２ステップと、
前記複数の局のそれぞれについて、前記部分光信号対雑音比の和を該局で増幅されるすべての光信号に亘って求め、さらにその平均値である全光信号平均値を求める第３ステップと、
前記複数の光信号のうちから前記光伝送路に最初に入射されてから最終的に射出されるまでの区間が互いに同じである光信号を１つに纏めたパスグループを作成する第４ステップと、
前記複数の局のそれぞれについて、前記部分光信号対雑音比の和を該局で増幅されるパスグループ内の光信号に亘って求め、さらにその平均値であるパスグループ部分光信号対雑音比を求める第５ステップと、
前記複数のパスグループのそれぞれについて、前記複数の局のそれぞれにおける前記全光信号平均値と前記パスグループ部分光信号対雑音比との差分値を求める第６ステップと、
前記複数のパスグループのそれぞれについて、前記差分値の和を求める第７ステップと、
前記複数のパスグループのそれぞれについて求められた前記差分値の和がすべて零となるように前記パスグループ部分光信号対雑音比を調整する第８ステップと、
調整された前記パスグループ部分光信号対雑音比に基づいて前記複数の光信号について前記光レベルを調整する第９ステップとを備え、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数７】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数８】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数９】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とするプリエンファシス方法。
【請求項４】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局を備える光通信システムにおいて、
前記複数の局のうちから少なくとも２個以上の局に備えられ、該局における所定の物理量を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプリエンファシス方法で、波長多重されるべき光信号を最初に前記光伝送路に入射する際の前記複数の光信号の光レベルを求める演算回路と、
前記波長多重されるべき光信号を最初に前記光伝送路に入射する局に備えられ、前記演算回路で求められた前記光レベルになるように該光信号の光レベルを調整する調整手段とを備え、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１０】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１１】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数１２】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とする光通信システム。
【請求項５】
前記光伝送路の一方の端に接続され、前記調整手段を備える光送信局と、
前記光伝送路の他方の端に接続され、前記測定手段を備える光受信局とをさらに備えること
を特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
【請求項６】
光伝送路の間に複数の光信号を波長多重した波長分割多重方式光信号を増幅する光増幅手段を備える複数の局のうちから少なくとも２個以上の局から所定の物理量を受信して、受信された該所定の物理量に基づいて前記複数の局における所定の物理量を求め、求められた該所定の物理量に基づいて前記複数の局のそれぞれについて前記複数の光信号のそれぞれに対する部分光信号対雑音比を求め、前記複数の光信号のそれぞれについて前記部分光信号対雑音比の逆数和を光信号が増幅される局が重複している区間に亘って求め、前記逆数和の逆数である区分光信号対雑音比を求めて、波長多重されるべき光信号を最初に前記光伝送路に入射する局に、前記区分光信号対雑音比が互いに等しくなるように前記光信号の光レベルを調整する制御信号を出力し、
前記所定の物理量は、
（ａ）出力光レベルＰout、雑音指数ＮＦおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１３】
で定義され、
（ｂ）入力光レベルＰinおよび雑音指数ＮＦである場合、
前記部分光信号対雑音比は、プランク定数ｈ、前記光信号の波長に対応する周波数νおよび求める光信号対雑音比の分解能に相当する周波数Δｆのもとに、
【数１４】
で定義され、
（ｃ）出力光レベルＰoutおよび利得Ｇである場合、
前記部分光信号対雑音比は、
【数１５】
で定義され、
（ｄ）出力光レベルＰoutである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐoutで定義され、または、
（ｅ）入力光レベルＰinである場合、
前記部分光信号対雑音比は、Ｐinで定義されること
を特徴とするプリエンファシス用制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１０−４５８０７（Ｐ２０１０−４５８０７Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１９４６８（Ｐ２００９−２１９４６８）
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【分割の表示】特願２０００−９３８７（Ｐ２０００−９３８７）の分割
【原出願日】平成１２年１月１８日（２０００．１．１８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【分割の表示】特願２０００−９３８７（Ｐ２０００−９３８７）の分割
【原出願日】平成１２年１月１８日（２０００．１．１８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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