光受信装置および光増幅装置
【課題】光伝送品質を向上させること。
【解決手段】光受信装置１００は、励起光源１０１と、光増幅媒体１０３と、光損失媒体１０４と、光モニタ１０７と、光受信機１０６と、光源駆動部１１０と、を備えている。励起光源１０１は、励起光を出力する。光増幅媒体１０３には、入力光と励起光が入力される。光損失媒体１０４には、光増幅媒体１０３からの出力光が入力される。光モニタ１０７は、光損失媒体１０４からの出力光のパワーを検出する。光源駆動部１１０は、光モニタ１０７で検出した出力光のパワーが一定になるように励起光源１０１を制御する。光受信機１０６は、光損失媒体１０４からの出力光を受信する。
【解決手段】光受信装置１００は、励起光源１０１と、光増幅媒体１０３と、光損失媒体１０４と、光モニタ１０７と、光受信機１０６と、光源駆動部１１０と、を備えている。励起光源１０１は、励起光を出力する。光増幅媒体１０３には、入力光と励起光が入力される。光損失媒体１０４には、光増幅媒体１０３からの出力光が入力される。光モニタ１０７は、光損失媒体１０４からの出力光のパワーを検出する。光源駆動部１１０は、光モニタ１０７で検出した出力光のパワーが一定になるように励起光源１０１を制御する。光受信機１０６は、光損失媒体１０４からの出力光を受信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信装置および光増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムでは、光信号の送出部や伝送経路の途中において、光ファイバの脱着や損失変動などにより、伝送される信号光のパワーが変動する場合がある。たとえば、複数の異なる波長の光信号を多重化するＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）のネットワークにおいては、ＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）やＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｎｎｅｃｔ）などが用いられる。このようなネットワークにおいては、光信号の挿入や分岐、光伝送路の切り替え、光伝送ファイバ断線などの障害により、光の入出力チャネル数や信号光レベルの急激な変化が生じる場合がある。
【０００３】
また、複数の異なる波長の光信号が多重化されたＷＤＭ信号を一括して増幅する光増幅装置を光中継器として用いるネットワークがある。このようなネットワークにおいては、波長多重数の変化に伴う入力光レベルの変化に対して、光出力パワーを所定のレベルに光増幅装置がすみやかに制御できない場合には、伝送する波長ごとの信号光パワーの変動が発生する。
【０００４】
光受信機を備えた光受信装置においては、これらの過渡的な変動によって光受信レベルがダイナミックレンジを逸脱すると、インサービスの伝送信号が影響を受けてエラーを生じる恐れがある。このため、光受信機に入力されるオーバーシュート／アンダーシュート量をダイナミックレンジ内に抑制できる構成が用いられる。
【０００５】
たとえば、多値の差動位相変調方式の光受信装置においては、光受信機に到達した信号光を遅延させた光を参照光とし、参照光と信号光との干渉により光信号の位相検出を行うため、光受信機のダイナミックレンジは高い光レベルの限られた範囲に制約される。このため、光受信機の前段に光増幅装置を設けることで、光受信機のダイナミックレンジまで信号光のレベルを引き上げる構成がある。
【０００６】
光増幅装置には、たとえば、エルビウム（Ｅｒ3+）添加ファイバ（ＥＤＦ：Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ）を光増幅用媒体としたＥＤＦＡ（ＥＤＦ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が用いられる。ＥＤＦＡは、励起光源から出力される励起光を注入したＥＤＦを光信号が進行することにより、誘導放出を生じさせて信号光の光パワーを増幅する。
【０００７】
また、光受信機の前段に設けられる光増幅装置においては、制約されたダイナミックレンジを目標として、光受信機の光入力パワーが所定のレベルに制御されるよう、ＡＬＣ（Ａｕｔｏ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ：レベル一定制御）方式の制御が行われる。ただし、ＡＬＣを行う構成においても、信号光のパワーが急激に変動すると、光増幅装置の利得が追従できず、光受信機の受信パワーがダイナミックレンジから逸脱することがある。
【０００８】
これに対して、たとえば、光入力パワーの低下からの復旧や光サージを検出し、ＥＤＦからの光出力パワーが定常状態に戻るまでの期間、波長可変光フィルタの透過波長を光信号の波長帯域外に変更し、超過した光パワーが光受信器へ入力されることを阻止する技術が開示されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−３３１０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来技術では、光伝送品質を向上させることが困難という問題がある。たとえば、上記特許文献１に示す技術では、中心波長に強度が集中した線幅を持つ信号光が光フィルタにより阻止されると、光信号が疎通せずに光信号断となる場合がある。また、上記特許文献１に示す技術では、たとえば波長可変光や光フィルタ制御部を設けることになるため、構成が複雑で高価になる。
【００１１】
開示の光受信装置および光増幅装置は、上述した問題点を解消するものであり、光伝送品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、励起光を出力する励起光源と、入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
開示の光受信装置および光増幅装置によれば、光伝送品質を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる光受信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、光損失の大きさと利得の応答特性との関係を示すグラフである。
【図３−１】図３−１は、光損失媒体を設けないと仮定した場合において光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図３−２】図３−２は、実施の形態１にかかる光受信装置において光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す参考図である。
【図４−１】図４−１は、光損失媒体を設けないと仮定した場合において光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図４−２】図４−２は、実施の形態１にかかる光受信装置において光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す参考図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる光受信装置の変形例を示す図である。
【図６】図６は、信号光の波長と利得の応答特性との関係を示すグラフである。
【図７−１】図７−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図７−２】図７−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図７−３】図７−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図８−１】図８−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図８−２】図８−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図８−３】図８−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２の光受信装置の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２にかかるコヒーレント検波方式の光受信機の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２にかかる光受信装置を適用した受信局の一例を示す図である。
【図１２−１】図１２−１は、光信号の波長と光受信パワーの過多変動特性との関係を示すグラフである。
【図１２−２】図１２−２は、光信号の波長と光受信パワーの過少変動特性との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、対応情報が示す波長と光損失との関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、波長と光損失とを対応付けるテーブルの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６−１】図１６−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１６−２】図１６−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１６−３】図１６−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１７−１】図１７−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１７−２】図１７−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１７−３】図１７−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２にかかる光受信装置の変形例を示す図である。
【図１９】図１９は、実施の形態３にかかる光受信装置の構成例を示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態３にかかるコヒーレント検波方式の光受信機の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態３にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、実施の形態３にかかる光受信装置の変形例を示す図である。
【図２３】図２３は、実施の形態４にかかる光受信装置の構成例を示す図である。
【図２４】図２４は、実施の形態４にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、実施の形態４にかかる光受信装置の変形例を示す図である。
【図２６】図２６は、実施の形態５にかかる光受信装置の構成例を示す図である。
【図２７】図２７は、実施の形態６にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。
【図２８】図２８は、実施の形態７にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。
【図２９】図２９は、実施の形態８にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
＜光受信装置の構成例＞
図１は、実施の形態１にかかる光受信装置の構成例を示す図である。実施の形態１にかかる光受信装置１００は、入力された信号光を増幅して受信する光受信装置である。図１に示すように、光受信装置１００は、励起光源１０１と、合波部１０２と、光増幅媒体１０３と、光損失媒体１０４と、分岐部１０５と、光受信機１０６と、光モニタ１０７と、ＡＬＣ基準部１０８と、比較演算部１０９と、光源駆動部１１０と、を備えている。
【００１７】
光受信装置１００へ入力された信号光は、合波部１０２へ入力される。励起光源１０１は、光源駆動部１１０から出力される駆動電流に応じたパワーの励起光を生成し、生成した励起光を合波部１０２へ出力する。励起光源１０１には、たとえば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：レーザーダイオード）を用いることができる。合波部１０２は、入力された信号光（入力光）と、励起光源１０１から出力された励起光と、を合波する。合波部１０２は、合波した信号光および励起光を光増幅媒体１０３へ出力する。
【００１８】
光増幅媒体１０３は、合波部１０２から出力された信号光および励起光を透過させることで、合波部１０２から出力された信号光を増幅する。光増幅媒体１０３は、増幅した信号光を光損失媒体１０４へ出力する。光増幅媒体１０３には、たとえば、エルビウム（Ｅｒ3+）添加ファイバ（ＥＤＦ）を用いることができる。光増幅媒体１０３は、光増幅媒体１０３の出力パワーが高くなるほど、入力される励起光のパワーの変化に対する利得の応答が速くなる特性を有する。
【００１９】
光損失媒体１０４は、光増幅媒体１０３から出力された信号光を減衰させる。光損失媒体１０４は、減衰させた信号光を分岐部１０５へ出力する。分岐部１０５は、光損失媒体１０４から出力された信号光を分岐し、分岐した各信号光をそれぞれ光受信機１０６および光モニタ１０７へ出力する。
【００２０】
光受信機１０６は、分岐部１０５から出力された信号光を受信する。光受信機１０６は、受信結果を示す情報信号を出力する。光モニタ１０７は、分岐部１０５から出力された信号光のパワーをモニタし、モニタしたパワーを示す信号を比較演算部１０９へ出力する。ＡＬＣ基準部１０８は、所定のパワーを示す基準信号を比較演算部１０９へ出力する。基準信号が示す所定のパワーは、具体的には、光受信機１０６によって受信される信号光の目標のパワーである。光受信機１０６によって受信される信号光の目標のパワーは、たとえば、光受信機１０６のダイナミックレンジ内の光レベルに設定される。
【００２１】
比較演算部１０９は、光モニタ１０７からの信号とＡＬＣ基準部１０８からの基準信号とを比較する。そして、比較演算部１０９は、光モニタ１０７からの信号が示すパワーと、ＡＬＣ基準部１０８からの基準信号が示すパワーと、の差分を示す差分信号を光源駆動部１１０へ出力する。したがって、比較演算部１０９が出力する差分信号は、光受信機１０６によって受信される信号光のパワーの目標値と、光受信機１０６によって実際に受信されている信号光のパワーと、の差分を示す。
【００２２】
光源駆動部１１０は、比較演算部１０９から出力された差分信号に基づく駆動電流を励起光源１０１へ出力することで、励起光源１０１が出力する励起光のパワーを制御する制御部である。具体的には、光源駆動部１１０は、差分信号が示す差分が小さくなるよう（たとえば０になるように）に励起光源１０１への駆動信号を変化させる。たとえば、光源駆動部１１０は、差分信号に基づいて、光受信機１０６によって受信されている信号光のパワーが目標のパワーより低い場合は、励起光源１０１から出力される励起光のパワーが増加するように励起光源１０１への駆動信号を変化させる。
【００２３】
また、光源駆動部１１０は、差分信号に基づいて、光受信機１０６によって受信されている信号光のパワーが目標のパワーより高い場合は、励起光源１０１から出力される励起光のパワーが低下するように励起光源１０１への駆動信号を変化させる。これにより、光受信機１０６によって受信される信号光のパワーが一定となるように励起光のパワーを増減させるＡＬＣのフィードバックループを実現することができる。
【００２４】
また、光受信装置１００は、光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を備えているため、光損失媒体１０４がない場合に比べて、光モニタ１０７によってモニタされるパワーが低くなる。このため、ＡＬＣにより、励起光源１０１から出力される励起光のパワーが高くなり、その結果、光増幅媒体１０３からの出力パワーも高くなる。これにより、励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる。
【００２５】
＜光増幅媒体の利得の応答特性＞
図２は、光損失の大きさと利得の応答特性との関係を示すグラフである。図２は、励起光パワーの周期的な変調に対してＥＤＦの利得が追従する速さを示す。図２において、横軸は、励起光のパワーの周期的な変調の周波数［ｋＨｚ］を示している。縦軸は、光増幅媒体１０３における交流成分の利得［ｄＢ］を示している。
【００２６】
応答特性２０１〜２０３は、それぞれ光損失媒体１０４における光損失が０［ｄＢ］、２［ｄＢ］および４［ｄＢ］である場合の、励起光の変調の周波数に対する光増幅媒体１０３における交流成分の利得の特性を示している。なお、光損失媒体１０４における光損失は、光増幅媒体１０３の出力パワーの増加分に相当する。光信号の波長はたとえば１５６３．４５［ｎｍ］である。
【００２７】
励起光の変調の周波数が比較的低い場合は、光増幅媒体１０３における利得は励起光のパワーの変化に追従する。このため、励起光の変調の周波数が比較的低い場合は、光増幅媒体１０３の利得はほぼ一定である。一方、励起光の変調の周波数が比較的高い場合は、光増幅媒体１０３における利得は励起光のパワーの変化に追従できなくなる。このため、励起光の変調の周波数が比較的高い場合は、光増幅媒体１０３における利得は、励起光の変調の周波数が高くなるほど小さくなる。たとえば、励起光の変調の周波数が１００［ｋＨｚ］以上である場合は、光増幅媒体１０３における利得の応答は微小となる。
【００２８】
応答特性２０１〜２０３において、たとえば、変調の周波数が比較的低い場合の一定の利得（約＋２８［ｄＢ］）を基準として、基準の利得から３［ｄＢ］低下する変調の周波数は、それぞれ３８０［Ｈｚ］、５４０［Ｈｚ］、８６０［Ｈｚ］となっている。したがって、光損失媒体１０４における光損失が大きいほど、利得が低下する変調の周波数が高くなり、励起光のパワーの変化に対して光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる。光増幅媒体１０３の出力パワーが大きくなると光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる特性は、１５６３．４５［ｎｍ］と異なる波長の光についても同様である。
【００２９】
＜光入力パワーの変動時の各特性の変化＞
図３−１は、光損失媒体を設けないと仮定した場合において光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図３−２は、実施の形態１にかかる光受信装置において光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す参考図である。図３−１，図３−２のグラフ３１０，３２０，３３０，３４０において、横軸は共通の時間［ｍｓ］を示している。
【００３０】
図３−１，図３−２のグラフ３１０の縦軸は、光受信装置１００へ入力される信号光のパワー（光入力パワー）［ｄＢｍ］を示している。ここで、光受信装置１００へ入力される信号光の波長は１５６３．４５［ｎｍ］とする。グラフ３１０の光入力パワー変化３１１は、光受信装置１００へ入力される信号光のパワーの時間変化を示している。
【００３１】
図３−１，図３−２のグラフ３２０の縦軸は、光増幅媒体１０３へ入力される励起光のパワー［ｍＷ］を示している。グラフ３２０の励起光パワー応答３２１は、ＡＬＣによる、光入力パワー変化３１１に対する励起光のパワーの応答を示している。
【００３２】
図３−１，図３−２のグラフ３３０の縦軸は、光増幅媒体１０３による信号光の利得［ｄＢ］を示している。グラフ３３０の利得応答３３１は、励起光パワー応答３２１に対する利得の応答を示している。グラフ３３０の利得応答３３２は、励起光パワー応答３２１に対して、光受信機１０６によって受信される信号光のパワーを一定に保つ、光増幅媒体１０３の利得の理想的な応答を参考として示している。
【００３３】
図３−１，図３−２のグラフ３４０の縦軸は、光受信機１０６によって受信される信号光のパワー（光受信パワー）の変化量［ｄＢ］を示している。グラフ３４０の光受信パワー変化３４１は、光受信機１０６によって受信される信号光のパワーの時間変化を示している。
【００３４】
また、図３−１，図３−２は、光入力パワー変化３１１に示すように、光受信装置１００への光入力パワーが、−１１．０［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて６［ｄＢ］増加した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。
【００３５】
まず、光受信装置１００に光損失媒体１０４を設けないと仮定した場合について参考として説明する。この場合の光受信装置１００の各特性の変化は図３−１のようになる。光受信装置１００への光入力パワーが急激に増加すると、図３−１の励起光パワー応答３２１に示すように、光源駆動部１１０によるＡＬＣによって励起光のパワーが急激に低下する。励起光のパワーが低下すると、図３−１の利得応答３３１に示すように、光増幅媒体１０３の利得は低下する。ここで、励起光のパワーが急激に低下すると、光増幅媒体１０３の利得応答３３１は理想的な利得応答３３２に比べて遅延する。
【００３６】
このため、光増幅媒体１０３の利得の低下が遅延する。光入力パワーの増加時に光増幅媒体１０３の利得の低下が遅延すると、図３−１の光受信パワー変化３４１に示すように、光受信機１０６の光受信パワーは増加する。図３−１に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーは２．９［ｄＢ］増加している。
【００３７】
また、光受信装置１００への光入力パワーが急激に低下すると、図３−１の励起光パワー応答３２１に示すように、光源駆動部１１０によるＡＬＣによって励起光のパワーが急激に増加する。励起光のパワーが増加すると、図３−１の利得応答３３１に示すように、光増幅媒体１０３の利得は増加する。ここで、励起光のパワーが急激に増加すると、光増幅媒体１０３の利得応答３３１が理想的な利得応答３３２に比べて遅延する。
【００３８】
このため、光増幅媒体１０３の利得の増加が遅延する。光入力パワーの低下時に光増幅媒体１０３の利得の増加が遅延すると、図３−１の光受信パワー変化３４１に示すように、光受信機１０６の光受信パワーは低下する。図３−１に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーは１．０［ｄＢ］低下している。
【００３９】
たとえば、光受信機１０６のダイナミックレンジが最大＋１．８［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］に定められている場合は、図３−１に示す例では光受信機１０６の光受信パワーがダイナミックレンジを逸脱することになる。
【００４０】
これに対して、光受信装置１００においては、光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を設ける。ここで、光損失媒体１０４の光損失を４［ｄＢ］とする。この場合は、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光増幅媒体１０３の出力パワーは４［ｄＢ］増加する。この場合は、光受信装置１００の各特性は図３−２のようになる。
【００４１】
具体的には、光損失媒体１０４を設けることで、光モニタ１０７によってモニタされる信号光のパワーが低下する。これに対して、光源駆動部１１０は、図３−１，図３−２のグラフ３２０を比較すると分かるように、励起光のパワーを増加させる。
【００４２】
この結果、光増幅媒体１０３の出力パワーが増加する。光増幅媒体１０３の出力パワーが増加すると、励起光のパワーの変化に対して光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる（たとえば図２参照）。これにより、図３−２のグラフ３３０に示すように、光受信装置１００への光入力パワーの増加に対する、光増幅媒体１０３の利得の低下の遅延が小さくなる。このため、図３−２のグラフ３４０に示すように、光受信機１０６の光受信パワーの増加を抑えることができる。図３−２に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーの増加は１．５［ｄＢ］に抑えられている。
【００４３】
また、図３−２のグラフ３３０に示すように、光受信装置１００への光入力パワーの低下に対する、光増幅媒体１０３による利得の増加の遅延が小さくなる。このため、光受信機１０６の光受信パワーの低下を抑えることができる。図３−２に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーの低下は０．５［ｄＢ］に抑えられている。
【００４４】
たとえば、光受信機１０６のダイナミックレンジが最大＋１．８［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］に定められている場合は、図３−２に示す例では光受信機１０６の光受信パワーはダイナミックレンジに収まる。このため、伝送信号のエラーを抑えることができる。このように、光損失媒体１０４を設けることで、光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【００４５】
図４−１は、光損失媒体を設けないと仮定した場合において光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図４−２は、実施の形態１にかかる光受信装置において光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す参考図である。
【００４６】
図４−１，図４−２において、図３−１，図３−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４−１，図４−２は、光入力パワー変化３１１に示すように、光受信装置１００への光入力パワーが、−１７．５［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて４．５［ｄＢ］低下した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。
【００４７】
まず、光受信装置１００に光損失媒体１０４を設けないと仮定した場合について説明する。図４−１に示す場合も、図３−１に示した場合と同様に、光受信装置１００への光入力パワーが急激に増加すると、図４−１の光受信パワー変化３４１に示すように、光受信機１０６の光受信パワーは増加する。図４−１に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーは１．２［ｄＢ］増加している。
【００４８】
また、光受信装置１００への光入力パワーが元に戻ると、図４−１の励起光パワー応答３２１に示すように、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより励起光のパワーが増加する。ただし、利得応答３３１が遅いため、図４−１の光受信パワー変化３４１に示すように、光受信機１０６の光受信パワーが一時的に低下する。図４−１に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーは０．４［ｄＢ］低下している。
【００４９】
これに対して、光受信装置１００においては、光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を設けることで、各特性は図４−２のようになる。具体的には、光損失媒体１０４を設けることで、図４−２のグラフ３３０に示すように、光受信装置１００への光入力パワーの増加に対する、光増幅媒体１０３による利得の低下の遅延が小さくなる。このため、図４−２のグラフ３４０に示すように、光受信機１０６の光受信パワーの増加を抑えることができる。図４−２に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーの増加は０．３［ｄＢ］に抑えられている。
【００５０】
また、図４−２のグラフ３３０に示すように、光受信装置１００への光入力パワーの低下に対する、光増幅媒体１０３による利得の増加の遅延が小さくなる。このため、光受信機１０６の光受信パワーの低下を抑えることができる。図４−２に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーの低下は０．１［ｄＢ］に抑えられている。
【００５１】
このように、光損失媒体１０４を設けることで、光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【００５２】
＜光受信装置の変形例＞
図５は、実施の形態１にかかる光受信装置の変形例を示す図である。図５において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図５に示すように、実施の形態１にかかる光受信装置１００において、分岐部１０５を光増幅媒体１０３と光損失媒体１０４との間に設けてもよい。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに光損失媒体１０４の光損失分を加算したパワーを示す信号とする。
【００５３】
この場合も、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光受信機１０６の光受信パワーを目標のパワーで一定にすることができる。また、ＡＬＣの目標値は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに光損失媒体１０４の光損失分を加算したパワーとなるため、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくし、光増幅媒体１０３の利得の応答を速くすることができる。このため、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【００５４】
このように、実施の形態１にかかる光受信装置１００によれば、光受信機１０６の光受信パワーが一定になるように利得が制御される光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を設けることで、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくすることができる。これにより、光入力パワーの変化に伴う励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得の応答を速くし、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。このため、簡単な構成で光伝送品質の向上を図ることができる。また、特定の波長に強度が集中した線幅を持つ信号光が入力されても、光フィルタを用いる構成のように光信号断となることを回避することができる。
【００５５】
（実施の形態２）
光損失媒体１０４の光損失が大きいと、ＡＬＣによって励起光のパワーが大きくなる。たとえば、光受信装置１００への光入力パワーが−１７．５［ｄＢｍ］である場合の励起光のパワーは、図４−１に示す例では４９．５［ｍＷ］であるのに対し、図４−２に示す例では９２．２［ｍＷ］となる。このため、励起光源１０１の消費電力が大きくなる。
【００５６】
また、たとえば、光受信装置１００をＷＤＭ光伝送システムの受信局における各チャネルに適用する場合は、各チャネルの光受信装置１００において消費電力が大きくなるため、受信局における合計の消費電力はさらに大きくなる。これに対して、実施の形態２にかかる光受信装置１００においては、信号光の波長と光増幅媒体の利得の応答特性との関係を利用して、信号光の波長に応じて光損失を設定することで消費電力の増加を抑える。
【００５７】
＜信号光の波長と光増幅媒体の利得の応答特性との関係＞
図６は、信号光の波長と利得の応答特性との関係を示すグラフである。図６において、横軸は、励起光のパワーの周期的な変調の周波数［ｋＨｚ］を示している。縦軸は、光増幅媒体１０３における交流成分の利得［ｄＢ］を示している。応答特性６０１〜６０３は、信号光の波長がそれぞれ１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の、励起光の変調の周波数に対する光増幅媒体１０３の利得の特性を示している。
【００５８】
応答特性６０１〜６０３において、光増幅媒体１０３の出力パワーは同じであるとする。応答特性６０１〜６０３において、励起光の変調の周波数が比較的低い場合は、光増幅媒体１０３の利得はほぼ一定である。一方、励起光の変調の周波数が比較的高い場合は、光増幅媒体１０３における利得は、励起光の変調の周波数が高くなるほど小さくなる。
【００５９】
応答特性６０１〜６０３において、たとえば、変調の周波数が比較的低い場合の一定の利得（約２８［ｄＢ］）を基準として、基準の利得から３［ｄＢ］低下する変調の周波数は、それぞれ７５０［Ｈｚ］、５１０［Ｈｚ］、３８０［Ｈｚ］となっている。このように、信号光の波長が短いほど、利得が低下する変調の周波数が高くなる。すなわち、信号光の波長が短いほど、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる。
【００６０】
＜実施の形態１にかかる信号波長ごとの光入力パワーの変動時の各特性の変化＞
図７−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図７−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図７−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図７−１〜図７−３において、図３−１，図３−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図７−１〜図７−３は、光入力パワー変化３１１に示すように、実施の形態１にかかる光受信装置１００への光入力パワーが、−１１．０［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて６［ｄＢ］増加した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。信号光の波長が１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の各特性の変化は、それぞれ図７−１〜図７−３のようになる。
【００６２】
図７−１〜図７−３のグラフ３３０に示すように、信号光の波長が短いほど、励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得応答３３１が速くなる。このため、信号光の波長が短いほど、光受信機１０６の光受信パワーの変動が抑えられる。具体的には、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５６３．４５［ｎｍ］では最大＋２．９［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］で変動する。また、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５４６．１２［ｎｍ］では最大＋１．８［ｄＢ］、最小−０．８［ｄＢ］で変動する。また、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５２８．７７［ｎｍ］では最大＋０．６［ｄＢ］、最小−０．２［ｄＢ］で変動する。
【００６３】
図８−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図８−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図８−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図８−１〜図８−３において、図４−１，図４−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６４】
図８−１〜図８−３は、実施の形態１にかかる光受信装置１００への光入力パワーが、−１７．５［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて４．５［ｄＢ］低下した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。信号光の波長が１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の各特性の変化は、それぞれ図８−１〜図８−３のようになる。
【００６５】
図８−１〜図８−３のグラフ３３０に示すように、信号光の波長が短いほど、励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得応答３３１が速くなる。このため、信号光の波長が短いほど、光受信機１０６の光受信パワーの変動が抑えられる。具体的には、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５６３．４５［ｎｍ］では最大＋１．２［ｄＢ］、最小−０．４［ｄＢ］で変動する。また、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５４６．１２［ｎｍ］では最大＋０．７［ｄＢ］、最小−０．４［ｄＢ］で変動する。また、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５２８．７７［ｎｍ］では最大＋０．４［ｄＢ］、最小−０．１［ｄＢ］で変動する。
【００６６】
たとえば、光受信機１０６への光入力パワーの許容範囲が最大＋１．８［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］に定められているとする。この場合は、図７−１〜図７−３および図８−１〜図８−３に示すように、波長１５２８．７７［ｎｍ］の光信号では光パワーの変動が最大＋０．６［ｄＢ］、最小−０．３［ｄＢ］と許容範囲に抑えられる。これに対して、波長１５６３．４５［ｎｍ］の光信号では光パワーの変動が最大＋２．９［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］となり、許容範囲を超過する。
【００６７】
＜光受信装置の構成例＞
図９は、実施の形態２の光受信装置の構成例を示す図である。図９において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９に示すように、実施の形態２にかかる光受信装置１００は、図１に示した光損失媒体１０４に代えて、可変光減衰媒体９０１（ＶＯＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）と、局発波長取得部９０２と、メモリ９０３と、減衰量制御部９０４と、を備えている。光増幅媒体１０３は、透過させた信号光を可変光減衰媒体９０１へ出力する。
【００６８】
可変光減衰媒体９０１は、光増幅媒体１０３から出力された信号光を可変の減衰量（減衰率）により減衰させる可変光減衰器である。可変光減衰媒体９０１の減衰量は、減衰量制御部９０４によって制御される。これにより、光増幅媒体１０３から出力された信号光に可変の光損失を与えることができる。ここで、光受信機１０６は、局部発振光を用いて信号光を受信するコヒーレント検出方式の光受信機であるとする。
【００６９】
局発波長取得部９０２は、光受信機１０６においてコヒーレント検波に用いられる局部発振光の波長λｉ２を示す波長情報を光受信機１０６から取得する。局発波長取得部９０２は、取得した波長情報を減衰量制御部９０４へ出力する。メモリ９０３には、波長と減衰量とを対応付ける対応情報（たとえば数式やテーブル）が記憶されている。
【００７０】
減衰量制御部９０４は、局発波長取得部９０２から出力された波長情報に基づいて、可変光減衰媒体９０１の減衰量を制御する。具体的には、減衰量制御部９０４は、局発波長取得部９０２から出力された波長情報が示す局部発振光の波長λｉ２に対応する減衰量を、メモリ９０３に記憶された対応情報に基づいて取得する。そして、減衰量制御部９０４は、可変光減衰媒体９０１の減衰量を、取得した減衰量となるように制御する。
【００７１】
たとえば、光増幅媒体１０３の利得の応答が比較的遅くなる波長（長波長）の光信号を受信する場合は、可変光減衰媒体９０１に比較的大きな減衰量を設定して、励起光のパワーの変化に対する利得の応答を速める。これにより、光受信機１０６への光入力パワーの許容範囲に抑えることができる。一方、利得の応答が比較的速くなる波長（短波長）の光信号を受信する場合は、可変光減衰媒体９０１に比較的小さな減衰量を設定することで、励起光のパワーを抑えて励起光源１０１の消費電力を抑えることができる。
【００７２】
また、可変光減衰媒体９０１および減衰量制御部９０４は、たとえば信号光の波長に応じて減衰量を変化させればよい。したがって、たとえば信号光のパワーに追従して減衰量を変化させる構成に比べて、減衰量の応答特性は遅くてもよい。このため、可変光減衰媒体９０１および減衰量制御部９０４は、低価格の部品で実現することも可能である。
【００７３】
＜コヒーレント検波方式の光受信機＞
図１０は、実施の形態２にかかるコヒーレント検波方式の光受信機の一例を示す図である。コヒーレント検波方式の一例として、コヒーレント偏波多重４値位相変調（ＤＰ−ＱＰＳＫ：Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式の光受信機１０６（コヒーレント受信機）について説明する。図１０に示すように、光受信機１０６は、偏波分波器１００１と、局部発振光源１００２と、分波器１００３と、受信部１００４と、受信部１００５と、信号処理部１００６と、波長制御部１００７と、を備えている。
【００７４】
光受信機１０６へ入力された信号光（波長λｉ）は、２つの直交偏波（Ｘ偏波およびＹ偏波とする）により偏波多重されている。偏波分波器１００１は、光受信機１０６へ入力された信号光を偏波に応じて分波する。偏波分波器１００１は、分波した各信号光のうちのＸ偏波の信号光を受信部１００４へ出力する。また、偏波分波器１００１は、分波した各信号光のうちのＹ偏波の信号光を受信部１００５へ出力する。
【００７５】
局部発振光源１００２は、局部発振光（ＬＯ）を生成して分波器１００３へ出力する。分波器１００３は、局部発振光源１００２から出力された局部発振光を分波する。分波器１００３は、分波した各局部発振光のうちの一方を受信部１００４へ出力する。また、分波器１００３は、分波した各局部発振光のうちの他方を受信部１００５へ出力する。
【００７６】
受信部１００４は、分波器１００３から出力された局部発振光を用いたコヒーレント検波により、偏波分波器１００１から出力されたＸ偏波の信号光を受信する。具体的には、受信部１００４は、信号光と局部発振光とを互いに光の位相に応じて干渉させ（混合）し、信号光を同相干渉成分の電気信号ＸＩと直交干渉成分の電気信号ＸＱに変換する。受信部１００４は、変換した電気信号ＸＩ，ＸＱを信号処理部１００６へ出力する。
【００７７】
受信部１００５は、分波器１００３から出力された局部発振光を用いたコヒーレント検波により、偏波分波器１００１から出力されたＹ偏波の信号光を受信する。具体的には、受信部１００５は、信号光と局部発振光とを互いに光の位相に応じて干渉させ（混合）し、信号光を同相干渉成分の電気信号ＹＩと直交干渉成分の電気信号ＹＱに変換する。受信部１００５は、変換した電気信号ＹＩ，ＹＱを信号処理部１００６へ出力する。
【００７８】
信号処理部１００６は、受信部１００４から出力された各電気信号ＸＩ，ＸＱを所定の信号処理によって情報信号に変換する。また、信号処理部１００６は、受信部１００５から出力された各電気信号ＹＩ，ＹＱを所定の信号処理によって情報信号に変換する。信号処理部１００６による信号処理には、たとえば復調や誤り検出などの処理が含まれる。
【００７９】
波長制御部１００７は、局部発振光源１００２によって出力される局部発振光の波長を、光受信機１０６によって受信する信号光の波長λｉ１と一致するように制御する。したがって、局部発振光源１００２によって出力される局部発振光の波長λｉ２は、光受信機１０６によって受信される信号光の波長λｉ１とほぼ等しくなる。波長制御部１００７は、局部発振光の波長λｉ２を示す波長情報を局発波長取得部９０２へ出力する。
【００８０】
＜光受信装置を適用した受信局＞
図１１は、実施の形態２にかかる光受信装置を適用した受信局の一例を示す図である。図１１に示す受信局１１００は、ＷＤＭの光伝送システムにおける受信局の一例である。受信局１１００は、波長λ１〜λｎ（ｎ＝１，２，３，…）の各信号光が波長多重されたＷＤＭ信号光を受信する。具体的には、受信局１１００は、アレー導波路回折格子１１１０（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）と、光受信装置１１２１〜１１２ｎと、を含んでいる。
【００８１】
アレー導波路回折格子１１１０は、受信局１１００へ入力されたＷＤＭ信号光を波長に応じて分波する分波器である。光源駆動部１１０は、分波した波長λ１〜λｎの信号光をそれぞれ光受信装置１１２１〜１１２ｎへ出力する。光受信装置１１２１〜１１２ｎのそれぞれは、アレー導波路回折格子１１１０から出力された信号光を受信する。
【００８２】
光受信装置１１２１〜１１２ｎのそれぞれには、たとえば図９に示した光受信装置１００を適用することができる。これにより、光受信装置１１２１〜１１２ｎのそれぞれにおいて、光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えて受信特性を向上させるとともに、励起光源１０１の消費電力を抑えることができる。なお、光受信装置１１２１〜１１２ｎのそれぞれには、他の実施の形態にかかる光受信装置１００（たとえば図１，図１９，図２３，図２６）を適用することもできる。
【００８３】
＜光信号の波長と光受信パワーの変動特性との関係＞
図１２−１は、光信号の波長と光受信パワーの過多変動特性との関係を示すグラフである。図１２−２は、光信号の波長と光受信パワーの過少変動特性との関係を示すグラフである。図１２−１，図１２−２の横軸は、可変光減衰媒体９０１に設定される光損失（減衰量）［ｄＢ］を示している。
【００８４】
図１２−１の縦軸は、光受信機１０６の光受信パワーにおける過多なパワーへの変動（過多変動）［ｄＢ］を示している。過多変動特性１２１１〜１２１３は、信号光の波長がそれぞれ１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の、可変光減衰媒体９０１の光損失に対する光受信機１０６の光受信パワーの過多変動の特性を示している。
【００８５】
図１２−２の縦軸は、光受信機１０６の光受信パワーにおける過少なパワーへの変動（過少変動）［ｄＢ］を示している。過少変動特性１２２１〜１２２３は、信号光の波長がそれぞれ１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の、可変光減衰媒体９０１の光損失に対する光受信機１０６の光受信パワーの過少変動の特性を示している。
【００８６】
また、図１２−１，図１２−２は、光受信装置１００への光入力パワーが、−１１．０［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて６［ｄＢ］増加した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。図１２−１の閾値１２１４は、光受信機１０６の光受信パワーの許容範囲の最大値である。ここでは、閾値１２１４は＋１．８［ｄＢ］を示している。図１２−２の閾値１２２４は、光受信機１０６の光受信パワーの許容範囲の最小値である。ここでは、閾値１２２４は−１．０［ｄＢ］を示している。
【００８７】
図１２−１，図１２−２に示すように、信号光の波長が１５２８．７７［ｎｍ］である場合は、可変光減衰媒体９０１の光損失を０［ｄＢ］とすることで光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えつつ、消費電力を抑えることができる。また、信号光の波長が１５４６．１２［ｎｍ］である場合は、可変光減衰媒体９０１の光損失を１［ｄＢ］とすることで光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えつつ、消費電力を抑えることができる。また、信号光の波長が１５６３．４５［ｎｍ］である場合は、可変光減衰媒体９０１の光損失を４［ｄＢ］とすることで光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えることができる。
【００８８】
したがって、メモリ９０３には、たとえば、波長１５２８．７７［ｎｍ］と光損失０［ｄＢ］、波長１５４６．１２［ｎｍ］と光損失１［ｄＢ］、波長１５６３．４５［ｎｍ］と光損失４［ｄＢ］をそれぞれ対応付けた対応情報を記憶しておく。このように、メモリ９０３の対応情報においては、たとえば、各波長について、光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えることができる光損失の中で最小の光損失を対応付けておくとよい。これにより、光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えつつ、励起光源１０１の消費電力を抑えることができる。
【００８９】
＜対応情報の例＞
図１３は、対応情報が示す波長と光損失との関係を示すグラフである。図１３において、横軸は信号光の波長［ｎｍ］を示し、縦軸は可変光減衰媒体９０１の光損失（減衰量）［ｄＢ］を示している。関係１３１０は、信号光の波長と、光受信パワーの変動を許容範囲に抑えることができる可変光減衰媒体９０１の光損失との関係（相関）を示している。
【００９０】
たとえば、関係１３１０においては、波長１５２８．７７［ｎｍ］と光損失０［ｄＢ］、波長１５４６．１２［ｎｍ］と光損失１［ｄＢ］、波長１５６３．４５［ｎｍ］と光損失４［ｄＢ］がそれぞれ対応している。たとえば、関係１３１０は、下記（１）式に示す３次関数により近似される。上記（１）式において、Ｌｏｓｓは可変光減衰媒体９０１に設定する光損失を示している。ａ３，ａ２，ａ１は係数を示している。λｉは信号光の波長を示している。
【００９１】
Ｌｏｓｓ＝ａ３×λｉ3＋ａ２×λｉ2＋ａ１×λｉ＋ａ０ …（１）
【００９２】
メモリ９０３には、たとえば上記（１）式および係数ａ３，ａ２，ａ１，ａ０が対応情報として記憶される。減衰量制御部９０４は、局発波長取得部９０２から出力された波長情報と、メモリ９０３に記憶された上記（１）式および係数ａ３，ａ２，ａ１，ａ０と、に基づいて光損失Ｌｏｓｓを算出する。そして、減衰量制御部９０４は、算出した光損失Ｌｏｓｓを可変光減衰媒体９０１に設定する。ここで、波長情報が示す局部発振光の波長λｉ２は、信号光の波長λｉ１とほぼ等しい。このため、減衰量制御部９０４は、波長情報が示す局部発振光の波長λｉ２を上記（１）式の波長λｉとして用いて光損失Ｌｏｓｓを算出する。
【００９３】
図１４は、波長と光損失とを対応付けるテーブルの一例を示す図である。図１４に示すテーブル１４００は、図１３に示した関係１３１０を示すテーブルの一例である。テーブル１４００においては、信号光の波長［ｎｍ］と可変光減衰媒体９０１の光損失［ｄＢ］とが対応付けられている。メモリ９０３には、たとえばテーブル１４００が対応情報として記憶されていてもよい。減衰量制御部９０４は、局発波長取得部９０２から出力された波長情報が示す波長に対応する光損失をテーブル１４００から取得し、取得した光損失を可変光減衰媒体９０１に設定する。
【００９４】
＜光損失の設定処理＞
図１５は、実施の形態２にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる光受信装置１００は、たとえば図１５に示す各ステップを実行することによって可変光減衰媒体９０１の光損失を制御する。まず、光受信機１０６の波長制御部１００７が、局部発振光源１００２が出力する局部発振光の波長λｉ２を信号光の波長λｉ１と一致するように制御する（ステップＳ１５０１）。つぎに、局発波長取得部９０２が、ステップＳ１５０１によって制御された局部発振光の波長λｉ２を光受信機１０６から取得する（ステップＳ１５０２）。
【００９５】
つぎに、減衰量制御部９０４が、メモリ９０３に記憶された対応情報に基づいて、ステップＳ１５０２によって取得された局部発振光の波長λｉ２に対応する光損失（減衰量）を取得する（ステップＳ１５０３）。つぎに、減衰量制御部９０４が、可変光減衰媒体９０１の光損失（減衰量）を、ステップＳ１５０３によって取得された光損失となるように制御し（ステップＳ１５０４）、一連の処理を終了する。以上の各ステップにより、信号光の波長λｉ１に応じた光損失を励起光源１０１に設定することができる。
【００９６】
＜信号波長ごとの光入力パワーの変動時の各特性の変化＞
図１６−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１６−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１６−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１６−１〜図１６−３において、図７−１〜図７−３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９７】
図１６−１〜図１６−３は、実施の形態２にかかる光受信装置１００への光入力パワーが、−１１．０［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて６［ｄＢ］増加した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。図１６−１〜図１６−３に示す例では、図１３に示す関係１３１０に基づいて、波長１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］について、それぞれ０［ｄＢ］、１［ｄＢ］、および４［ｄＢ］の減衰量が設定されている。
【００９８】
図１７−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１７−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１７−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１７−１〜図１７−３において、図８−１〜図８−３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９９】
図１７−１〜図１７−３は、実施の形態２にかかる光受信装置１００への光入力パワーが、−１７．５［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて４．５［ｄＢ］低下した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。図１７−１〜図１７−３に示す例では、図１３に示す関係１３１０に基づいて、波長１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］について、それぞれ０［ｄＢ］、１［ｄＢ］、および４［ｄＢ］の減衰量が設定されている。
【０１００】
図１６−１および図１７−１に示すように、信号光の波長が１５２８．７７［ｎｍ］である場合は、光受信機１０６の光受信パワーの変動は最大＋０．６［ｄＢ］、最小−０．２［ｄＢ］に抑えられている。図１６−２および図１７−２に示すように、信号光の波長が１５４６．１２［ｎｍ］である場合は、光受信機１０６の光受信パワーの変動は最大＋１．５［ｄＢ］、最小−０．６［ｄＢ］に抑えられている。
【０１０１】
図１６−３および図１７−３に示すように、信号光の波長が１５６３．４５［ｎｍ］である場合は、光受信機１０６の光受信パワーの変動は最大＋１．５［ｄＢ］、最小−０．５［ｄＢ］に抑えられている。したがって、各波長において、光受信機１０６の光受信パワーの変動が許容範囲に収まっている。
【０１０２】
＜光受信装置の変形例＞
図１８は、実施の形態２にかかる光受信装置の変形例を示す図である。図１８において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１８に示すように、実施の形態２にかかる光受信装置１００において、分岐部１０５を光増幅媒体１０３と可変光減衰媒体９０１との間に設けてもよい。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す信号とする。たとえば、ＡＬＣ基準部１０８は、可変光減衰媒体９０１の光損失を減衰量制御部９０４から取得し、取得した光損失に基づいて、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す基準信号を出力する。
【０１０３】
この場合も、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光受信機１０６の光受信パワーを目標のパワーで一定にすることができる。また、ＡＬＣの目標値は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーとなるため、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくし、光増幅媒体１０３の利得の応答を速くすることができる。このため、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【０１０４】
このように、実施の形態２にかかる光受信装置１００によれば、実施の形態１にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、信号光の波長に基づいて可変光減衰媒体９０１の減衰量（光損失）を制御することができる。たとえば、光受信装置１００は、信号光の波長が短いほど、可変光減衰媒体９０１の減衰量が小さくなるように制御する。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１０５】
（実施の形態３）
＜光受信装置の構成例＞
図１９は、実施の形態３にかかる光受信装置の構成例を示す図である。図１９において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１９に示すように、実施の形態３にかかる光受信装置１００は、図９に示した構成に加えて、周波数差検出部１９０１と、信号波長算出部１９０２と、を備えている。
【０１０６】
周波数差検出部１９０１は、たとえば光受信機１０６に設けられる。周波数差検出部１９０１は、局部発振光と信号光の周波数差Δλｉを検出する。周波数差検出部１９０１による周波数差Δλｉについては後述する（図２０参照）。周波数差検出部１９０１は、検出した周波数差Δλｉを示す周波数差情報を信号波長算出部１９０２へ出力する。
【０１０７】
局発波長取得部９０２は、局部発振光の波長λｉ２を示す波長情報を信号波長算出部１９０２へ出力する。信号波長算出部１９０２は、周波数差検出部１９０１から出力された周波数差情報と、局発波長取得部９０２から出力された波長情報と、に基づいて、信号光の波長λｉ１を算出する。たとえば、信号波長算出部１９０２は、下記（２）式によって波長λｉ１を算出する。
【０１０８】
λｉ１ ＝ λｉ２ ＋ Δλｉ …（２）
【０１０９】
上記（２）式において、λｉ２は局部発振光の波長情報が示す波長である。Δλｉは周波数差情報が示す周波数差である。信号波長算出部１９０２は、算出した波長λｉ１を示す波長情報を減衰量制御部９０４へ出力する。減衰量制御部９０４は、信号波長算出部１９０２から出力された波長情報が示す波長に対応する光損失をメモリ９０３の対応情報から取得し、取得した光損失（減衰量）を可変光減衰媒体９０１に設定する。
【０１１０】
＜コヒーレント検波方式の光受信機＞
図２０は、実施の形態３にかかるコヒーレント検波方式の光受信機の一例を示す図である。図２０において、図１０に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２０に示すように、実施の形態３にかかる光受信機１０６は、図１０に示した構成において、信号処理部１００６に周波数差検出部１９０１を備えている。
【０１１１】
周波数差検出部１９０１は、局部発振光の波長λｉ２と信号光の波長λｉ１の周波数差Δλｉを検出する。たとえば、光受信機１０６がイントラダイン方式の光受信機である場合は、周波数差検出部１９０１は、信号光と干渉させる局部発振光と信号光の周波数差Δλｉを検出する。そして、信号処理部１００６は、周波数差検出部１９０１によって検出した周波数差Δλｉに基づいて、信号光の周波数差の補償を行う。
【０１１２】
また、周波数差検出部１９０１は、周波数差Δλｉを示す周波数差情報を信号波長算出部１９０２へ出力する。これにより、信号波長算出部１９０２は、局部発振光の波長λｉ２と信号光の波長λｉ１の周波数差Δλｉを示す周波数差情報を光受信機１０６から取得することができる。
【０１１３】
図２１は、実施の形態３にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態３にかかる光受信装置１００は、たとえば図２１に示す各ステップを実行することによって可変光減衰媒体９０１の減衰量を制御する。まず、波長制御部１００７が、局部発振光源１００２が出力する局部発振光の波長λｉ２を信号光の波長λｉ１と一致するように制御する（ステップＳ２１０１）。
【０１１４】
つぎに、局発波長取得部９０２が、ステップＳ２１０１によって制御された局部発振光の波長λｉ２を光受信機１０６から取得する（ステップＳ２１０２）。つぎに、周波数差検出部１９０１が、信号光と局部発振光の周波数差Δλｉを検出する（ステップＳ２１０３）。つぎに、信号波長算出部１９０２が、ステップＳ２１０２によって取得された波長λｉ２と、ステップＳ２１０３によって検出された周波数差Δλｉと、に基づいて信号光の波長λｉ１を算出する（ステップＳ２１０４）。
【０１１５】
つぎに、減衰量制御部９０４が、メモリ９０３に記憶された対応情報に基づいて、ステップＳ２１０４によって算出された信号光の波長λｉ１に対応する減衰量を取得する（ステップＳ２１０５）。つぎに、減衰量制御部９０４が、可変光減衰媒体９０１の減衰量を、ステップＳ２１０５によって取得された減衰量となるように制御し（ステップＳ２１０６）、一連の処理を終了する。以上の各ステップにより、信号光の波長λｉ１に応じた光損失を励起光源１０１に設定することができる。
【０１１６】
＜光受信装置の変形例＞
図２２は、実施の形態３にかかる光受信装置の変形例を示す図である。図２２において、図１９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２２に示すように、実施の形態２にかかる光受信装置１００において、分岐部１０５を光増幅媒体１０３と可変光減衰媒体９０１との間に設けてもよい。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す信号とする。たとえば、ＡＬＣ基準部１０８は、可変光減衰媒体９０１の光損失を減衰量制御部９０４から取得し、取得した光損失に基づいて、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す基準信号を出力する。
【０１１７】
この場合も、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光受信機１０６の光受信パワーを目標のパワーで一定にすることができる。また、ＡＬＣの目標値は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーとなるため、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくし、光増幅媒体１０３の利得の応答を速くすることができる。このため、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【０１１８】
このように、実施の形態３にかかる光受信装置１００によれば、実施の形態２にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、局部発振光の波長λｉ２と周波数差Δλｉとに基づいて信号光の波長λｉ１を算出することができる。これにより、局部発振光と信号光との間に周波数差Δλｉがあっても信号光の波長λｉ１を精度よく算出し、可変光減衰媒体９０１の減衰量の制御を精度よく行うことができる。このため、消費電力をさらに抑えることができる。
【０１１９】
（実施の形態４）
＜光受信装置の構成例＞
図２３は、実施の形態４にかかる光受信装置の構成例を示す図である。図２３において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２３に示すように、実施の形態４にかかる光受信装置１００は、図９に示した局発波長取得部９０２に代えて信号波長取得部２３０１を備えている。
【０１２０】
信号波長取得部２３０１は、光受信装置１００が受信する信号光の波長λｉ１を示す波長情報を、光受信装置１００とインタフェースする外部の装置から取得する。たとえば、信号波長取得部２３０１は、光受信装置１００が受信する信号光の送信元の光送信装置から波長情報を取得する。または、信号波長取得部２３０１は、光受信装置１００を含む光通信システムの通信を管理する管理装置から波長情報を取得する。
【０１２１】
信号波長取得部２３０１は、取得した波長情報を減衰量制御部９０４へ出力する。減衰量制御部９０４は、信号波長取得部２３０１から出力された波長情報が示す波長に対応する光損失をメモリ９０３の対応情報から取得し、取得した光損失（減衰量）を可変光減衰媒体９０１に設定する。
【０１２２】
＜光損失の設定処理＞
図２４は、実施の形態４にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態４にかかる光受信装置１００は、たとえば図２４に示す各ステップを実行することによって可変光減衰媒体９０１の減衰量を制御する。まず、信号波長取得部２３０１、信号光の波長λｉ１を外部から取得する（ステップＳ２４０１）。
【０１２３】
つぎに、減衰量制御部９０４が、メモリ９０３に記憶された対応情報に基づいて、ステップＳ２４０１によって取得された信号光の波長λｉ１に対応する減衰量を取得する（ステップＳ２４０２）。つぎに、減衰量制御部９０４が、可変光減衰媒体９０１の減衰量を、ステップＳ２４０２によって取得された減衰量となるように制御し（ステップＳ２４０３）、一連の処理を終了する。
【０１２４】
以上の各ステップにより、信号光の波長λｉ１に応じた光損失を励起光源１０１に設定することができる。なお、局部発振光源１００２が出力する局部発振光の波長λｉ２を信号光の波長λｉ１と一致するように制御する処理は、たとえば光損失の設定処理とは別に波長制御部１００７により実行される。
【０１２５】
＜光受信装置の変形例＞
図２５は、実施の形態４にかかる光受信装置の変形例を示す図である。図２５において、図２３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２５に示すように、実施の形態２にかかる光受信装置１００において、分岐部１０５を光増幅媒体１０３と可変光減衰媒体９０１との間に設けてもよい。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す信号とする。たとえば、ＡＬＣ基準部１０８は、可変光減衰媒体９０１の光損失を減衰量制御部９０４から取得し、取得した光損失に基づいて、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す基準信号を出力する。
【０１２６】
この場合も、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光受信機１０６の光受信パワーを目標のパワーで一定にすることができる。また、ＡＬＣの目標値は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーとなるため、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくし、光増幅媒体１０３の利得の応答を速くすることができる。このため、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【０１２７】
このように、実施の形態４にかかる光受信装置１００によれば、実施の形態１にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、信号光の波長に基づいて可変光減衰媒体９０１の減衰量（光損失）を制御することができる。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１２８】
また、実施の形態２〜４において、局部発振光または信号光の波長があらかじめ判明している場合は、あらかじめ判明している波長に対応する光損失をあらかじめ可変光減衰媒体９０１に設定するようにしてもよい。この場合は、可変光減衰媒体９０１を固定の減衰量の光減衰媒体としてもよい。また、この場合は、局発波長取得部９０２、メモリ９０３、信号波長算出部１９０２または信号波長取得部２３０１を省いた構成にしてもよい。これにより、簡単な構成によって消費電力を抑えることができる。
【０１２９】
（実施の形態５）
＜光受信装置の構成例＞
図２６は、実施の形態５にかかる光受信装置の構成例を示す図である。図２６において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２６に示すように、実施の形態５にかかる光受信装置１００の光損失媒体１０４は、入力される光の波長に応じて光損失が異なる波長特性２６０１を有する。波長特性２６０１においては、光の波長が短いほど損失量が小さくなっている。たとえば、波長特性２６０１における波長と光損失との関係は、たとえば、図１３に示した関係１３１０と同様の関係とする。これにより、信号光の波長に応じて、光受信機１０６の光受信パワーの変動が許容範囲内となる光損失を信号光に与えることができる。
【０１３０】
このように、実施の形態５にかかる光受信装置１００によれば、実施の形態１にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、簡単な構成によって信号光の波長に応じた光損失を光信号に与えることができる。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１３１】
（実施の形態６）
＜光増幅装置の構成例＞
図２７は、実施の形態６にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。図２７において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態６にかかる光増幅装置２７００は、入力された信号光を増幅する光増幅装置である。図２７に示すように、光増幅装置２７００は、図１に示した光受信装置１００において光受信機１０６を省いた構成である。
【０１３２】
分岐部１０５は、分岐した信号光を光増幅装置２７００の後段へ出力する。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号が示す所定のパワーは、光増幅装置２７００から出力される信号光の目標のパワーである。
【０１３３】
ここで、一例として、光増幅装置２７００を光伝送システムの光中継器に適用する場合について説明する。光伝送システムにおいては、光増幅装置２７００からの出力パワーの変動が累積すると、受信局での光受信機のダイナミックレンジを逸脱して、インサービスの伝送信号の受信エラーを引き起こす恐れがある。このため、光伝送システムの構成から各々の光増幅装置２７００の出力パワーの変動の許容範囲が定められる。
【０１３４】
実施の形態６にかかる光増幅装置２７００では、光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を設けることで、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくすることにより、光入力パワーの変化に伴う励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得の応答を速くする。これにより、光入力パワーの変化による光増幅装置２７００の出力パワーの変動を定められた許容範囲内に抑えることができる。
【０１３５】
これにより、光入力パワーの変化による光増幅装置２７００の出力パワーの変動を定められた許容範囲内に抑えることができる。このため、簡単な構成で光伝送品質の向上を図ることができる。
【０１３６】
（実施の形態７）
＜光増幅装置の構成例＞
図２８は、実施の形態７にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。図２８において、図２３または図２７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態７にかかる光増幅装置２７００は、入力された信号光を増幅する光増幅装置である。図２８に示すように、光増幅装置２７００は、図２３に示した光受信装置１００において光受信機１０６を省いた構成である。
【０１３７】
このように、実施の形態７にかかる光増幅装置２７００によれば、実施の形態６にかかる光増幅装置２７００と同様の効果を奏するとともに、信号光の波長に基づいて可変光減衰媒体９０１の光損失を制御することができる。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１３８】
また、実施の形態７において、局部発振光または信号光の波長があらかじめ判明している場合は、あらかじめ判明している波長に対応する光損失をあらかじめ可変光減衰媒体９０１に設定するようにしてもよい。この場合は、可変光減衰媒体９０１を固定の減衰量の光減衰媒体としてもよい。また、この場合は、メモリ９０３、減衰量制御部９０４および信号波長取得部２３０１を省いた構成にしてもよい。これにより、簡単な構成によって消費電力を抑えることができる。
【０１３９】
（実施の形態８）
＜光増幅装置の構成例＞
図２９は、実施の形態８にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。図２９において、図２６または図２７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態８にかかる光増幅装置２７００は、入力された信号光を増幅する光増幅装置である。図２９に示すように、光増幅装置２７００は、図２６に示した光受信装置１００において光受信機１０６を省いた構成である。
【０１４０】
このように、実施の形態８にかかる光増幅装置２７００によれば、実施の形態６にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、簡単な構成によって信号光の波長に応じた光損失を光信号に与えることができる。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１４１】
以上説明したように、光受信装置および光増幅装置によれば、光伝送品質を向上させることができる。
【０１４２】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１４３】
（付記１）励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
前記光損失媒体からの出力光を受信する受信機と、
を備えることを特徴とする光受信装置。
【０１４４】
（付記２）所定のパワーを示す基準信号を出力する基準部と、
前記モニタで検出した出力光のパワーと、前記基準部からの基準信号が示すパワーと、の差分を出力する比較演算部と、を更に備え、
前記制御部は、前記比較演算部の出力が小さくなるように前記励起光源を制御することを特徴とする付記１に記載の光受信装置。
【０１４５】
（付記３）前記光損失媒体は、減衰量が可変の可変光減衰器であり、
前記制御部は、前記入力光の波長を示す波長情報に基づいて前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする付記１または２に記載の光受信装置。
【０１４６】
（付記４）前記制御部は、前記波長情報に基づいて、前記励起光のパワーの変化に対する前記光増幅媒体の利得の応答特性が速くなるように前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする付記３に記載の光受信装置。
【０１４７】
（付記５）前記受信機は、局部発振光を出力する局部発振光源を備えるコヒーレント受信機であり、
前記波長情報として、前記局部発振光の波長を示す波長情報を用いることを特徴とする付記３または４に記載の光受信装置。
【０１４８】
（付記６）前記受信機は、局部発振光を出力する局部発振光源を備えるコヒーレント受信機であり、
前記局部発振光と前記入力光の周波数差および前記局部発振光の波長を示す波長情報に基づいて、前記入力光の波長情報を求めることを特徴とする付記３または４に記載の光受信装置。
【０１４９】
（付記７）前記光損失媒体は、入力される光の波長が短いほど損失量が小さい特性を有することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の光受信装置。
【０１５０】
（付記８）励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光増幅装置。
【０１５１】
（付記９）所定のパワーを示す基準信号を出力する基準部と、
前記モニタで検出した出力光のパワーと、前記基準部からの基準信号が示すパワーと、の差分を出力する比較演算部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記比較演算部の出力が小さくなるように前記励起光源を制御することを特徴とする付記８に記載の光増幅装置。
【０１５２】
（付記１０）前記光損失媒体は、減衰量が可変の可変光減衰器であり、
前記入力光の波長を示す波長情報に基づいて、前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする付記８または９に記載の光増幅装置。
【０１５３】
（付記１１）前記制御部は、前記波長情報に基づいて、前記励起光のパワーの変化に対する前記光増幅媒体の利得の応答特性が速くなるように前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする付記１０に記載の光増幅装置。
【０１５４】
（付記１２）前記光損失媒体は、入力される光の波長が短いほど損失量が小さい特性を有することを特徴とする付記８〜１１のいずれか一つに記載の光増幅装置。
【０１５５】
（付記１３）励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
前記光損失媒体からの出力光を受信する受信機と、
を備えることを特徴とする光受信装置。
【符号の説明】
【０１５６】
１００ 光受信装置
１０１ 励起光源
１０２ 合波部
１０３ 光増幅媒体
１０４ 光損失媒体
１０５ 分岐部
１０６ 光受信機
１０７ 光モニタ
１０８ ＡＬＣ基準部
１０９ 比較演算部
１１０ 光源駆動部
２０１，２０２，２０３，６０１，６０２，６０３ 応答特性
３１０，３２０，３３０，３４０ グラフ
３１１ 光入力パワー変化
３２１ 励起光パワー応答
３３１，３３２ 利得応答
３４１ 光受信パワー変化
９０１ 可変光減衰媒体
９０２ 局発波長取得部
９０３ メモリ
９０４ 減衰量制御部
１００１ 偏波分波器
１００２ 局部発振光源
１００３ 分波器
１００４，１００５ 受信部
１００６ 信号処理部
１００７ 波長制御部
１１００ 受信局
１１１０ アレー導波路回折格子
１１２１〜１１２ｎ 光受信装置
１２１１，１２１２，１２１３ 過多変動特性
１２１４，１２２４ 閾値
１２２１，１２２２，１２２３ 過少変動特性
１３１０ 関係
１４００ テーブル
１９０１ 周波数差検出部
１９０２ 信号波長算出部
２３０１ 信号波長取得部
２６０１ 波長特性
２７００ 光増幅装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信装置および光増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムでは、光信号の送出部や伝送経路の途中において、光ファイバの脱着や損失変動などにより、伝送される信号光のパワーが変動する場合がある。たとえば、複数の異なる波長の光信号を多重化するＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）のネットワークにおいては、ＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）やＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｎｎｅｃｔ）などが用いられる。このようなネットワークにおいては、光信号の挿入や分岐、光伝送路の切り替え、光伝送ファイバ断線などの障害により、光の入出力チャネル数や信号光レベルの急激な変化が生じる場合がある。
【０００３】
また、複数の異なる波長の光信号が多重化されたＷＤＭ信号を一括して増幅する光増幅装置を光中継器として用いるネットワークがある。このようなネットワークにおいては、波長多重数の変化に伴う入力光レベルの変化に対して、光出力パワーを所定のレベルに光増幅装置がすみやかに制御できない場合には、伝送する波長ごとの信号光パワーの変動が発生する。
【０００４】
光受信機を備えた光受信装置においては、これらの過渡的な変動によって光受信レベルがダイナミックレンジを逸脱すると、インサービスの伝送信号が影響を受けてエラーを生じる恐れがある。このため、光受信機に入力されるオーバーシュート／アンダーシュート量をダイナミックレンジ内に抑制できる構成が用いられる。
【０００５】
たとえば、多値の差動位相変調方式の光受信装置においては、光受信機に到達した信号光を遅延させた光を参照光とし、参照光と信号光との干渉により光信号の位相検出を行うため、光受信機のダイナミックレンジは高い光レベルの限られた範囲に制約される。このため、光受信機の前段に光増幅装置を設けることで、光受信機のダイナミックレンジまで信号光のレベルを引き上げる構成がある。
【０００６】
光増幅装置には、たとえば、エルビウム（Ｅｒ3+）添加ファイバ（ＥＤＦ：Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ）を光増幅用媒体としたＥＤＦＡ（ＥＤＦ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が用いられる。ＥＤＦＡは、励起光源から出力される励起光を注入したＥＤＦを光信号が進行することにより、誘導放出を生じさせて信号光の光パワーを増幅する。
【０００７】
また、光受信機の前段に設けられる光増幅装置においては、制約されたダイナミックレンジを目標として、光受信機の光入力パワーが所定のレベルに制御されるよう、ＡＬＣ（Ａｕｔｏ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ：レベル一定制御）方式の制御が行われる。ただし、ＡＬＣを行う構成においても、信号光のパワーが急激に変動すると、光増幅装置の利得が追従できず、光受信機の受信パワーがダイナミックレンジから逸脱することがある。
【０００８】
これに対して、たとえば、光入力パワーの低下からの復旧や光サージを検出し、ＥＤＦからの光出力パワーが定常状態に戻るまでの期間、波長可変光フィルタの透過波長を光信号の波長帯域外に変更し、超過した光パワーが光受信器へ入力されることを阻止する技術が開示されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−３３１０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来技術では、光伝送品質を向上させることが困難という問題がある。たとえば、上記特許文献１に示す技術では、中心波長に強度が集中した線幅を持つ信号光が光フィルタにより阻止されると、光信号が疎通せずに光信号断となる場合がある。また、上記特許文献１に示す技術では、たとえば波長可変光や光フィルタ制御部を設けることになるため、構成が複雑で高価になる。
【００１１】
開示の光受信装置および光増幅装置は、上述した問題点を解消するものであり、光伝送品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、励起光を出力する励起光源と、入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
開示の光受信装置および光増幅装置によれば、光伝送品質を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる光受信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、光損失の大きさと利得の応答特性との関係を示すグラフである。
【図３−１】図３−１は、光損失媒体を設けないと仮定した場合において光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図３−２】図３−２は、実施の形態１にかかる光受信装置において光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す参考図である。
【図４−１】図４−１は、光損失媒体を設けないと仮定した場合において光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図４−２】図４−２は、実施の形態１にかかる光受信装置において光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す参考図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる光受信装置の変形例を示す図である。
【図６】図６は、信号光の波長と利得の応答特性との関係を示すグラフである。
【図７−１】図７−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図７−２】図７−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図７−３】図７−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図８−１】図８−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図８−２】図８−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図８−３】図８−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２の光受信装置の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２にかかるコヒーレント検波方式の光受信機の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２にかかる光受信装置を適用した受信局の一例を示す図である。
【図１２−１】図１２−１は、光信号の波長と光受信パワーの過多変動特性との関係を示すグラフである。
【図１２−２】図１２−２は、光信号の波長と光受信パワーの過少変動特性との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、対応情報が示す波長と光損失との関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、波長と光損失とを対応付けるテーブルの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６−１】図１６−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１６−２】図１６−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１６−３】図１６−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１７−１】図１７−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１７−２】図１７−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１７−３】図１７−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２にかかる光受信装置の変形例を示す図である。
【図１９】図１９は、実施の形態３にかかる光受信装置の構成例を示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態３にかかるコヒーレント検波方式の光受信機の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態３にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、実施の形態３にかかる光受信装置の変形例を示す図である。
【図２３】図２３は、実施の形態４にかかる光受信装置の構成例を示す図である。
【図２４】図２４は、実施の形態４にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、実施の形態４にかかる光受信装置の変形例を示す図である。
【図２６】図２６は、実施の形態５にかかる光受信装置の構成例を示す図である。
【図２７】図２７は、実施の形態６にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。
【図２８】図２８は、実施の形態７にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。
【図２９】図２９は、実施の形態８にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
＜光受信装置の構成例＞
図１は、実施の形態１にかかる光受信装置の構成例を示す図である。実施の形態１にかかる光受信装置１００は、入力された信号光を増幅して受信する光受信装置である。図１に示すように、光受信装置１００は、励起光源１０１と、合波部１０２と、光増幅媒体１０３と、光損失媒体１０４と、分岐部１０５と、光受信機１０６と、光モニタ１０７と、ＡＬＣ基準部１０８と、比較演算部１０９と、光源駆動部１１０と、を備えている。
【００１７】
光受信装置１００へ入力された信号光は、合波部１０２へ入力される。励起光源１０１は、光源駆動部１１０から出力される駆動電流に応じたパワーの励起光を生成し、生成した励起光を合波部１０２へ出力する。励起光源１０１には、たとえば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：レーザーダイオード）を用いることができる。合波部１０２は、入力された信号光（入力光）と、励起光源１０１から出力された励起光と、を合波する。合波部１０２は、合波した信号光および励起光を光増幅媒体１０３へ出力する。
【００１８】
光増幅媒体１０３は、合波部１０２から出力された信号光および励起光を透過させることで、合波部１０２から出力された信号光を増幅する。光増幅媒体１０３は、増幅した信号光を光損失媒体１０４へ出力する。光増幅媒体１０３には、たとえば、エルビウム（Ｅｒ3+）添加ファイバ（ＥＤＦ）を用いることができる。光増幅媒体１０３は、光増幅媒体１０３の出力パワーが高くなるほど、入力される励起光のパワーの変化に対する利得の応答が速くなる特性を有する。
【００１９】
光損失媒体１０４は、光増幅媒体１０３から出力された信号光を減衰させる。光損失媒体１０４は、減衰させた信号光を分岐部１０５へ出力する。分岐部１０５は、光損失媒体１０４から出力された信号光を分岐し、分岐した各信号光をそれぞれ光受信機１０６および光モニタ１０７へ出力する。
【００２０】
光受信機１０６は、分岐部１０５から出力された信号光を受信する。光受信機１０６は、受信結果を示す情報信号を出力する。光モニタ１０７は、分岐部１０５から出力された信号光のパワーをモニタし、モニタしたパワーを示す信号を比較演算部１０９へ出力する。ＡＬＣ基準部１０８は、所定のパワーを示す基準信号を比較演算部１０９へ出力する。基準信号が示す所定のパワーは、具体的には、光受信機１０６によって受信される信号光の目標のパワーである。光受信機１０６によって受信される信号光の目標のパワーは、たとえば、光受信機１０６のダイナミックレンジ内の光レベルに設定される。
【００２１】
比較演算部１０９は、光モニタ１０７からの信号とＡＬＣ基準部１０８からの基準信号とを比較する。そして、比較演算部１０９は、光モニタ１０７からの信号が示すパワーと、ＡＬＣ基準部１０８からの基準信号が示すパワーと、の差分を示す差分信号を光源駆動部１１０へ出力する。したがって、比較演算部１０９が出力する差分信号は、光受信機１０６によって受信される信号光のパワーの目標値と、光受信機１０６によって実際に受信されている信号光のパワーと、の差分を示す。
【００２２】
光源駆動部１１０は、比較演算部１０９から出力された差分信号に基づく駆動電流を励起光源１０１へ出力することで、励起光源１０１が出力する励起光のパワーを制御する制御部である。具体的には、光源駆動部１１０は、差分信号が示す差分が小さくなるよう（たとえば０になるように）に励起光源１０１への駆動信号を変化させる。たとえば、光源駆動部１１０は、差分信号に基づいて、光受信機１０６によって受信されている信号光のパワーが目標のパワーより低い場合は、励起光源１０１から出力される励起光のパワーが増加するように励起光源１０１への駆動信号を変化させる。
【００２３】
また、光源駆動部１１０は、差分信号に基づいて、光受信機１０６によって受信されている信号光のパワーが目標のパワーより高い場合は、励起光源１０１から出力される励起光のパワーが低下するように励起光源１０１への駆動信号を変化させる。これにより、光受信機１０６によって受信される信号光のパワーが一定となるように励起光のパワーを増減させるＡＬＣのフィードバックループを実現することができる。
【００２４】
また、光受信装置１００は、光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を備えているため、光損失媒体１０４がない場合に比べて、光モニタ１０７によってモニタされるパワーが低くなる。このため、ＡＬＣにより、励起光源１０１から出力される励起光のパワーが高くなり、その結果、光増幅媒体１０３からの出力パワーも高くなる。これにより、励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる。
【００２５】
＜光増幅媒体の利得の応答特性＞
図２は、光損失の大きさと利得の応答特性との関係を示すグラフである。図２は、励起光パワーの周期的な変調に対してＥＤＦの利得が追従する速さを示す。図２において、横軸は、励起光のパワーの周期的な変調の周波数［ｋＨｚ］を示している。縦軸は、光増幅媒体１０３における交流成分の利得［ｄＢ］を示している。
【００２６】
応答特性２０１〜２０３は、それぞれ光損失媒体１０４における光損失が０［ｄＢ］、２［ｄＢ］および４［ｄＢ］である場合の、励起光の変調の周波数に対する光増幅媒体１０３における交流成分の利得の特性を示している。なお、光損失媒体１０４における光損失は、光増幅媒体１０３の出力パワーの増加分に相当する。光信号の波長はたとえば１５６３．４５［ｎｍ］である。
【００２７】
励起光の変調の周波数が比較的低い場合は、光増幅媒体１０３における利得は励起光のパワーの変化に追従する。このため、励起光の変調の周波数が比較的低い場合は、光増幅媒体１０３の利得はほぼ一定である。一方、励起光の変調の周波数が比較的高い場合は、光増幅媒体１０３における利得は励起光のパワーの変化に追従できなくなる。このため、励起光の変調の周波数が比較的高い場合は、光増幅媒体１０３における利得は、励起光の変調の周波数が高くなるほど小さくなる。たとえば、励起光の変調の周波数が１００［ｋＨｚ］以上である場合は、光増幅媒体１０３における利得の応答は微小となる。
【００２８】
応答特性２０１〜２０３において、たとえば、変調の周波数が比較的低い場合の一定の利得（約＋２８［ｄＢ］）を基準として、基準の利得から３［ｄＢ］低下する変調の周波数は、それぞれ３８０［Ｈｚ］、５４０［Ｈｚ］、８６０［Ｈｚ］となっている。したがって、光損失媒体１０４における光損失が大きいほど、利得が低下する変調の周波数が高くなり、励起光のパワーの変化に対して光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる。光増幅媒体１０３の出力パワーが大きくなると光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる特性は、１５６３．４５［ｎｍ］と異なる波長の光についても同様である。
【００２９】
＜光入力パワーの変動時の各特性の変化＞
図３−１は、光損失媒体を設けないと仮定した場合において光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図３−２は、実施の形態１にかかる光受信装置において光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す参考図である。図３−１，図３−２のグラフ３１０，３２０，３３０，３４０において、横軸は共通の時間［ｍｓ］を示している。
【００３０】
図３−１，図３−２のグラフ３１０の縦軸は、光受信装置１００へ入力される信号光のパワー（光入力パワー）［ｄＢｍ］を示している。ここで、光受信装置１００へ入力される信号光の波長は１５６３．４５［ｎｍ］とする。グラフ３１０の光入力パワー変化３１１は、光受信装置１００へ入力される信号光のパワーの時間変化を示している。
【００３１】
図３−１，図３−２のグラフ３２０の縦軸は、光増幅媒体１０３へ入力される励起光のパワー［ｍＷ］を示している。グラフ３２０の励起光パワー応答３２１は、ＡＬＣによる、光入力パワー変化３１１に対する励起光のパワーの応答を示している。
【００３２】
図３−１，図３−２のグラフ３３０の縦軸は、光増幅媒体１０３による信号光の利得［ｄＢ］を示している。グラフ３３０の利得応答３３１は、励起光パワー応答３２１に対する利得の応答を示している。グラフ３３０の利得応答３３２は、励起光パワー応答３２１に対して、光受信機１０６によって受信される信号光のパワーを一定に保つ、光増幅媒体１０３の利得の理想的な応答を参考として示している。
【００３３】
図３−１，図３−２のグラフ３４０の縦軸は、光受信機１０６によって受信される信号光のパワー（光受信パワー）の変化量［ｄＢ］を示している。グラフ３４０の光受信パワー変化３４１は、光受信機１０６によって受信される信号光のパワーの時間変化を示している。
【００３４】
また、図３−１，図３−２は、光入力パワー変化３１１に示すように、光受信装置１００への光入力パワーが、−１１．０［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて６［ｄＢ］増加した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。
【００３５】
まず、光受信装置１００に光損失媒体１０４を設けないと仮定した場合について参考として説明する。この場合の光受信装置１００の各特性の変化は図３−１のようになる。光受信装置１００への光入力パワーが急激に増加すると、図３−１の励起光パワー応答３２１に示すように、光源駆動部１１０によるＡＬＣによって励起光のパワーが急激に低下する。励起光のパワーが低下すると、図３−１の利得応答３３１に示すように、光増幅媒体１０３の利得は低下する。ここで、励起光のパワーが急激に低下すると、光増幅媒体１０３の利得応答３３１は理想的な利得応答３３２に比べて遅延する。
【００３６】
このため、光増幅媒体１０３の利得の低下が遅延する。光入力パワーの増加時に光増幅媒体１０３の利得の低下が遅延すると、図３−１の光受信パワー変化３４１に示すように、光受信機１０６の光受信パワーは増加する。図３−１に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーは２．９［ｄＢ］増加している。
【００３７】
また、光受信装置１００への光入力パワーが急激に低下すると、図３−１の励起光パワー応答３２１に示すように、光源駆動部１１０によるＡＬＣによって励起光のパワーが急激に増加する。励起光のパワーが増加すると、図３−１の利得応答３３１に示すように、光増幅媒体１０３の利得は増加する。ここで、励起光のパワーが急激に増加すると、光増幅媒体１０３の利得応答３３１が理想的な利得応答３３２に比べて遅延する。
【００３８】
このため、光増幅媒体１０３の利得の増加が遅延する。光入力パワーの低下時に光増幅媒体１０３の利得の増加が遅延すると、図３−１の光受信パワー変化３４１に示すように、光受信機１０６の光受信パワーは低下する。図３−１に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーは１．０［ｄＢ］低下している。
【００３９】
たとえば、光受信機１０６のダイナミックレンジが最大＋１．８［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］に定められている場合は、図３−１に示す例では光受信機１０６の光受信パワーがダイナミックレンジを逸脱することになる。
【００４０】
これに対して、光受信装置１００においては、光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を設ける。ここで、光損失媒体１０４の光損失を４［ｄＢ］とする。この場合は、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光増幅媒体１０３の出力パワーは４［ｄＢ］増加する。この場合は、光受信装置１００の各特性は図３−２のようになる。
【００４１】
具体的には、光損失媒体１０４を設けることで、光モニタ１０７によってモニタされる信号光のパワーが低下する。これに対して、光源駆動部１１０は、図３−１，図３−２のグラフ３２０を比較すると分かるように、励起光のパワーを増加させる。
【００４２】
この結果、光増幅媒体１０３の出力パワーが増加する。光増幅媒体１０３の出力パワーが増加すると、励起光のパワーの変化に対して光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる（たとえば図２参照）。これにより、図３−２のグラフ３３０に示すように、光受信装置１００への光入力パワーの増加に対する、光増幅媒体１０３の利得の低下の遅延が小さくなる。このため、図３−２のグラフ３４０に示すように、光受信機１０６の光受信パワーの増加を抑えることができる。図３−２に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーの増加は１．５［ｄＢ］に抑えられている。
【００４３】
また、図３−２のグラフ３３０に示すように、光受信装置１００への光入力パワーの低下に対する、光増幅媒体１０３による利得の増加の遅延が小さくなる。このため、光受信機１０６の光受信パワーの低下を抑えることができる。図３−２に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーの低下は０．５［ｄＢ］に抑えられている。
【００４４】
たとえば、光受信機１０６のダイナミックレンジが最大＋１．８［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］に定められている場合は、図３−２に示す例では光受信機１０６の光受信パワーはダイナミックレンジに収まる。このため、伝送信号のエラーを抑えることができる。このように、光損失媒体１０４を設けることで、光入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【００４５】
図４−１は、光損失媒体を設けないと仮定した場合において光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図４−２は、実施の形態１にかかる光受信装置において光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す参考図である。
【００４６】
図４−１，図４−２において、図３−１，図３−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４−１，図４−２は、光入力パワー変化３１１に示すように、光受信装置１００への光入力パワーが、−１７．５［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて４．５［ｄＢ］低下した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。
【００４７】
まず、光受信装置１００に光損失媒体１０４を設けないと仮定した場合について説明する。図４−１に示す場合も、図３−１に示した場合と同様に、光受信装置１００への光入力パワーが急激に増加すると、図４−１の光受信パワー変化３４１に示すように、光受信機１０６の光受信パワーは増加する。図４−１に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーは１．２［ｄＢ］増加している。
【００４８】
また、光受信装置１００への光入力パワーが元に戻ると、図４−１の励起光パワー応答３２１に示すように、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより励起光のパワーが増加する。ただし、利得応答３３１が遅いため、図４−１の光受信パワー変化３４１に示すように、光受信機１０６の光受信パワーが一時的に低下する。図４−１に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーは０．４［ｄＢ］低下している。
【００４９】
これに対して、光受信装置１００においては、光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を設けることで、各特性は図４−２のようになる。具体的には、光損失媒体１０４を設けることで、図４−２のグラフ３３０に示すように、光受信装置１００への光入力パワーの増加に対する、光増幅媒体１０３による利得の低下の遅延が小さくなる。このため、図４−２のグラフ３４０に示すように、光受信機１０６の光受信パワーの増加を抑えることができる。図４−２に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーの増加は０．３［ｄＢ］に抑えられている。
【００５０】
また、図４−２のグラフ３３０に示すように、光受信装置１００への光入力パワーの低下に対する、光増幅媒体１０３による利得の増加の遅延が小さくなる。このため、光受信機１０６の光受信パワーの低下を抑えることができる。図４−２に示す例では、光受信機１０６の光受信パワーの低下は０．１［ｄＢ］に抑えられている。
【００５１】
このように、光損失媒体１０４を設けることで、光入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【００５２】
＜光受信装置の変形例＞
図５は、実施の形態１にかかる光受信装置の変形例を示す図である。図５において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図５に示すように、実施の形態１にかかる光受信装置１００において、分岐部１０５を光増幅媒体１０３と光損失媒体１０４との間に設けてもよい。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに光損失媒体１０４の光損失分を加算したパワーを示す信号とする。
【００５３】
この場合も、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光受信機１０６の光受信パワーを目標のパワーで一定にすることができる。また、ＡＬＣの目標値は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに光損失媒体１０４の光損失分を加算したパワーとなるため、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくし、光増幅媒体１０３の利得の応答を速くすることができる。このため、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【００５４】
このように、実施の形態１にかかる光受信装置１００によれば、光受信機１０６の光受信パワーが一定になるように利得が制御される光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を設けることで、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくすることができる。これにより、光入力パワーの変化に伴う励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得の応答を速くし、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。このため、簡単な構成で光伝送品質の向上を図ることができる。また、特定の波長に強度が集中した線幅を持つ信号光が入力されても、光フィルタを用いる構成のように光信号断となることを回避することができる。
【００５５】
（実施の形態２）
光損失媒体１０４の光損失が大きいと、ＡＬＣによって励起光のパワーが大きくなる。たとえば、光受信装置１００への光入力パワーが−１７．５［ｄＢｍ］である場合の励起光のパワーは、図４−１に示す例では４９．５［ｍＷ］であるのに対し、図４−２に示す例では９２．２［ｍＷ］となる。このため、励起光源１０１の消費電力が大きくなる。
【００５６】
また、たとえば、光受信装置１００をＷＤＭ光伝送システムの受信局における各チャネルに適用する場合は、各チャネルの光受信装置１００において消費電力が大きくなるため、受信局における合計の消費電力はさらに大きくなる。これに対して、実施の形態２にかかる光受信装置１００においては、信号光の波長と光増幅媒体の利得の応答特性との関係を利用して、信号光の波長に応じて光損失を設定することで消費電力の増加を抑える。
【００５７】
＜信号光の波長と光増幅媒体の利得の応答特性との関係＞
図６は、信号光の波長と利得の応答特性との関係を示すグラフである。図６において、横軸は、励起光のパワーの周期的な変調の周波数［ｋＨｚ］を示している。縦軸は、光増幅媒体１０３における交流成分の利得［ｄＢ］を示している。応答特性６０１〜６０３は、信号光の波長がそれぞれ１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の、励起光の変調の周波数に対する光増幅媒体１０３の利得の特性を示している。
【００５８】
応答特性６０１〜６０３において、光増幅媒体１０３の出力パワーは同じであるとする。応答特性６０１〜６０３において、励起光の変調の周波数が比較的低い場合は、光増幅媒体１０３の利得はほぼ一定である。一方、励起光の変調の周波数が比較的高い場合は、光増幅媒体１０３における利得は、励起光の変調の周波数が高くなるほど小さくなる。
【００５９】
応答特性６０１〜６０３において、たとえば、変調の周波数が比較的低い場合の一定の利得（約２８［ｄＢ］）を基準として、基準の利得から３［ｄＢ］低下する変調の周波数は、それぞれ７５０［Ｈｚ］、５１０［Ｈｚ］、３８０［Ｈｚ］となっている。このように、信号光の波長が短いほど、利得が低下する変調の周波数が高くなる。すなわち、信号光の波長が短いほど、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる。
【００６０】
＜実施の形態１にかかる信号波長ごとの光入力パワーの変動時の各特性の変化＞
図７−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図７−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図７−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図７−１〜図７−３において、図３−１，図３−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図７−１〜図７−３は、光入力パワー変化３１１に示すように、実施の形態１にかかる光受信装置１００への光入力パワーが、−１１．０［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて６［ｄＢ］増加した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。信号光の波長が１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の各特性の変化は、それぞれ図７−１〜図７−３のようになる。
【００６２】
図７−１〜図７−３のグラフ３３０に示すように、信号光の波長が短いほど、励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得応答３３１が速くなる。このため、信号光の波長が短いほど、光受信機１０６の光受信パワーの変動が抑えられる。具体的には、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５６３．４５［ｎｍ］では最大＋２．９［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］で変動する。また、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５４６．１２［ｎｍ］では最大＋１．８［ｄＢ］、最小−０．８［ｄＢ］で変動する。また、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５２８．７７［ｎｍ］では最大＋０．６［ｄＢ］、最小−０．２［ｄＢ］で変動する。
【００６３】
図８−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図８−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図８−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図８−１〜図８−３において、図４−１，図４−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６４】
図８−１〜図８−３は、実施の形態１にかかる光受信装置１００への光入力パワーが、−１７．５［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて４．５［ｄＢ］低下した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。信号光の波長が１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の各特性の変化は、それぞれ図８−１〜図８−３のようになる。
【００６５】
図８−１〜図８−３のグラフ３３０に示すように、信号光の波長が短いほど、励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得応答３３１が速くなる。このため、信号光の波長が短いほど、光受信機１０６の光受信パワーの変動が抑えられる。具体的には、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５６３．４５［ｎｍ］では最大＋１．２［ｄＢ］、最小−０．４［ｄＢ］で変動する。また、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５４６．１２［ｎｍ］では最大＋０．７［ｄＢ］、最小−０．４［ｄＢ］で変動する。また、光受信機１０６の光受信パワーは、波長１５２８．７７［ｎｍ］では最大＋０．４［ｄＢ］、最小−０．１［ｄＢ］で変動する。
【００６６】
たとえば、光受信機１０６への光入力パワーの許容範囲が最大＋１．８［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］に定められているとする。この場合は、図７−１〜図７−３および図８−１〜図８−３に示すように、波長１５２８．７７［ｎｍ］の光信号では光パワーの変動が最大＋０．６［ｄＢ］、最小−０．３［ｄＢ］と許容範囲に抑えられる。これに対して、波長１５６３．４５［ｎｍ］の光信号では光パワーの変動が最大＋２．９［ｄＢ］、最小−１．０［ｄＢ］となり、許容範囲を超過する。
【００６７】
＜光受信装置の構成例＞
図９は、実施の形態２の光受信装置の構成例を示す図である。図９において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９に示すように、実施の形態２にかかる光受信装置１００は、図１に示した光損失媒体１０４に代えて、可変光減衰媒体９０１（ＶＯＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）と、局発波長取得部９０２と、メモリ９０３と、減衰量制御部９０４と、を備えている。光増幅媒体１０３は、透過させた信号光を可変光減衰媒体９０１へ出力する。
【００６８】
可変光減衰媒体９０１は、光増幅媒体１０３から出力された信号光を可変の減衰量（減衰率）により減衰させる可変光減衰器である。可変光減衰媒体９０１の減衰量は、減衰量制御部９０４によって制御される。これにより、光増幅媒体１０３から出力された信号光に可変の光損失を与えることができる。ここで、光受信機１０６は、局部発振光を用いて信号光を受信するコヒーレント検出方式の光受信機であるとする。
【００６９】
局発波長取得部９０２は、光受信機１０６においてコヒーレント検波に用いられる局部発振光の波長λｉ２を示す波長情報を光受信機１０６から取得する。局発波長取得部９０２は、取得した波長情報を減衰量制御部９０４へ出力する。メモリ９０３には、波長と減衰量とを対応付ける対応情報（たとえば数式やテーブル）が記憶されている。
【００７０】
減衰量制御部９０４は、局発波長取得部９０２から出力された波長情報に基づいて、可変光減衰媒体９０１の減衰量を制御する。具体的には、減衰量制御部９０４は、局発波長取得部９０２から出力された波長情報が示す局部発振光の波長λｉ２に対応する減衰量を、メモリ９０３に記憶された対応情報に基づいて取得する。そして、減衰量制御部９０４は、可変光減衰媒体９０１の減衰量を、取得した減衰量となるように制御する。
【００７１】
たとえば、光増幅媒体１０３の利得の応答が比較的遅くなる波長（長波長）の光信号を受信する場合は、可変光減衰媒体９０１に比較的大きな減衰量を設定して、励起光のパワーの変化に対する利得の応答を速める。これにより、光受信機１０６への光入力パワーの許容範囲に抑えることができる。一方、利得の応答が比較的速くなる波長（短波長）の光信号を受信する場合は、可変光減衰媒体９０１に比較的小さな減衰量を設定することで、励起光のパワーを抑えて励起光源１０１の消費電力を抑えることができる。
【００７２】
また、可変光減衰媒体９０１および減衰量制御部９０４は、たとえば信号光の波長に応じて減衰量を変化させればよい。したがって、たとえば信号光のパワーに追従して減衰量を変化させる構成に比べて、減衰量の応答特性は遅くてもよい。このため、可変光減衰媒体９０１および減衰量制御部９０４は、低価格の部品で実現することも可能である。
【００７３】
＜コヒーレント検波方式の光受信機＞
図１０は、実施の形態２にかかるコヒーレント検波方式の光受信機の一例を示す図である。コヒーレント検波方式の一例として、コヒーレント偏波多重４値位相変調（ＤＰ−ＱＰＳＫ：Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式の光受信機１０６（コヒーレント受信機）について説明する。図１０に示すように、光受信機１０６は、偏波分波器１００１と、局部発振光源１００２と、分波器１００３と、受信部１００４と、受信部１００５と、信号処理部１００６と、波長制御部１００７と、を備えている。
【００７４】
光受信機１０６へ入力された信号光（波長λｉ）は、２つの直交偏波（Ｘ偏波およびＹ偏波とする）により偏波多重されている。偏波分波器１００１は、光受信機１０６へ入力された信号光を偏波に応じて分波する。偏波分波器１００１は、分波した各信号光のうちのＸ偏波の信号光を受信部１００４へ出力する。また、偏波分波器１００１は、分波した各信号光のうちのＹ偏波の信号光を受信部１００５へ出力する。
【００７５】
局部発振光源１００２は、局部発振光（ＬＯ）を生成して分波器１００３へ出力する。分波器１００３は、局部発振光源１００２から出力された局部発振光を分波する。分波器１００３は、分波した各局部発振光のうちの一方を受信部１００４へ出力する。また、分波器１００３は、分波した各局部発振光のうちの他方を受信部１００５へ出力する。
【００７６】
受信部１００４は、分波器１００３から出力された局部発振光を用いたコヒーレント検波により、偏波分波器１００１から出力されたＸ偏波の信号光を受信する。具体的には、受信部１００４は、信号光と局部発振光とを互いに光の位相に応じて干渉させ（混合）し、信号光を同相干渉成分の電気信号ＸＩと直交干渉成分の電気信号ＸＱに変換する。受信部１００４は、変換した電気信号ＸＩ，ＸＱを信号処理部１００６へ出力する。
【００７７】
受信部１００５は、分波器１００３から出力された局部発振光を用いたコヒーレント検波により、偏波分波器１００１から出力されたＹ偏波の信号光を受信する。具体的には、受信部１００５は、信号光と局部発振光とを互いに光の位相に応じて干渉させ（混合）し、信号光を同相干渉成分の電気信号ＹＩと直交干渉成分の電気信号ＹＱに変換する。受信部１００５は、変換した電気信号ＹＩ，ＹＱを信号処理部１００６へ出力する。
【００７８】
信号処理部１００６は、受信部１００４から出力された各電気信号ＸＩ，ＸＱを所定の信号処理によって情報信号に変換する。また、信号処理部１００６は、受信部１００５から出力された各電気信号ＹＩ，ＹＱを所定の信号処理によって情報信号に変換する。信号処理部１００６による信号処理には、たとえば復調や誤り検出などの処理が含まれる。
【００７９】
波長制御部１００７は、局部発振光源１００２によって出力される局部発振光の波長を、光受信機１０６によって受信する信号光の波長λｉ１と一致するように制御する。したがって、局部発振光源１００２によって出力される局部発振光の波長λｉ２は、光受信機１０６によって受信される信号光の波長λｉ１とほぼ等しくなる。波長制御部１００７は、局部発振光の波長λｉ２を示す波長情報を局発波長取得部９０２へ出力する。
【００８０】
＜光受信装置を適用した受信局＞
図１１は、実施の形態２にかかる光受信装置を適用した受信局の一例を示す図である。図１１に示す受信局１１００は、ＷＤＭの光伝送システムにおける受信局の一例である。受信局１１００は、波長λ１〜λｎ（ｎ＝１，２，３，…）の各信号光が波長多重されたＷＤＭ信号光を受信する。具体的には、受信局１１００は、アレー導波路回折格子１１１０（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）と、光受信装置１１２１〜１１２ｎと、を含んでいる。
【００８１】
アレー導波路回折格子１１１０は、受信局１１００へ入力されたＷＤＭ信号光を波長に応じて分波する分波器である。光源駆動部１１０は、分波した波長λ１〜λｎの信号光をそれぞれ光受信装置１１２１〜１１２ｎへ出力する。光受信装置１１２１〜１１２ｎのそれぞれは、アレー導波路回折格子１１１０から出力された信号光を受信する。
【００８２】
光受信装置１１２１〜１１２ｎのそれぞれには、たとえば図９に示した光受信装置１００を適用することができる。これにより、光受信装置１１２１〜１１２ｎのそれぞれにおいて、光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えて受信特性を向上させるとともに、励起光源１０１の消費電力を抑えることができる。なお、光受信装置１１２１〜１１２ｎのそれぞれには、他の実施の形態にかかる光受信装置１００（たとえば図１，図１９，図２３，図２６）を適用することもできる。
【００８３】
＜光信号の波長と光受信パワーの変動特性との関係＞
図１２−１は、光信号の波長と光受信パワーの過多変動特性との関係を示すグラフである。図１２−２は、光信号の波長と光受信パワーの過少変動特性との関係を示すグラフである。図１２−１，図１２−２の横軸は、可変光減衰媒体９０１に設定される光損失（減衰量）［ｄＢ］を示している。
【００８４】
図１２−１の縦軸は、光受信機１０６の光受信パワーにおける過多なパワーへの変動（過多変動）［ｄＢ］を示している。過多変動特性１２１１〜１２１３は、信号光の波長がそれぞれ１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の、可変光減衰媒体９０１の光損失に対する光受信機１０６の光受信パワーの過多変動の特性を示している。
【００８５】
図１２−２の縦軸は、光受信機１０６の光受信パワーにおける過少なパワーへの変動（過少変動）［ｄＢ］を示している。過少変動特性１２２１〜１２２３は、信号光の波長がそれぞれ１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］である場合の、可変光減衰媒体９０１の光損失に対する光受信機１０６の光受信パワーの過少変動の特性を示している。
【００８６】
また、図１２−１，図１２−２は、光受信装置１００への光入力パワーが、−１１．０［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて６［ｄＢ］増加した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。図１２−１の閾値１２１４は、光受信機１０６の光受信パワーの許容範囲の最大値である。ここでは、閾値１２１４は＋１．８［ｄＢ］を示している。図１２−２の閾値１２２４は、光受信機１０６の光受信パワーの許容範囲の最小値である。ここでは、閾値１２２４は−１．０［ｄＢ］を示している。
【００８７】
図１２−１，図１２−２に示すように、信号光の波長が１５２８．７７［ｎｍ］である場合は、可変光減衰媒体９０１の光損失を０［ｄＢ］とすることで光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えつつ、消費電力を抑えることができる。また、信号光の波長が１５４６．１２［ｎｍ］である場合は、可変光減衰媒体９０１の光損失を１［ｄＢ］とすることで光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えつつ、消費電力を抑えることができる。また、信号光の波長が１５６３．４５［ｎｍ］である場合は、可変光減衰媒体９０１の光損失を４［ｄＢ］とすることで光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えることができる。
【００８８】
したがって、メモリ９０３には、たとえば、波長１５２８．７７［ｎｍ］と光損失０［ｄＢ］、波長１５４６．１２［ｎｍ］と光損失１［ｄＢ］、波長１５６３．４５［ｎｍ］と光損失４［ｄＢ］をそれぞれ対応付けた対応情報を記憶しておく。このように、メモリ９０３の対応情報においては、たとえば、各波長について、光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えることができる光損失の中で最小の光損失を対応付けておくとよい。これにより、光受信機１０６の光受信パワーの変動を許容範囲に抑えつつ、励起光源１０１の消費電力を抑えることができる。
【００８９】
＜対応情報の例＞
図１３は、対応情報が示す波長と光損失との関係を示すグラフである。図１３において、横軸は信号光の波長［ｎｍ］を示し、縦軸は可変光減衰媒体９０１の光損失（減衰量）［ｄＢ］を示している。関係１３１０は、信号光の波長と、光受信パワーの変動を許容範囲に抑えることができる可変光減衰媒体９０１の光損失との関係（相関）を示している。
【００９０】
たとえば、関係１３１０においては、波長１５２８．７７［ｎｍ］と光損失０［ｄＢ］、波長１５４６．１２［ｎｍ］と光損失１［ｄＢ］、波長１５６３．４５［ｎｍ］と光損失４［ｄＢ］がそれぞれ対応している。たとえば、関係１３１０は、下記（１）式に示す３次関数により近似される。上記（１）式において、Ｌｏｓｓは可変光減衰媒体９０１に設定する光損失を示している。ａ３，ａ２，ａ１は係数を示している。λｉは信号光の波長を示している。
【００９１】
Ｌｏｓｓ＝ａ３×λｉ3＋ａ２×λｉ2＋ａ１×λｉ＋ａ０ …（１）
【００９２】
メモリ９０３には、たとえば上記（１）式および係数ａ３，ａ２，ａ１，ａ０が対応情報として記憶される。減衰量制御部９０４は、局発波長取得部９０２から出力された波長情報と、メモリ９０３に記憶された上記（１）式および係数ａ３，ａ２，ａ１，ａ０と、に基づいて光損失Ｌｏｓｓを算出する。そして、減衰量制御部９０４は、算出した光損失Ｌｏｓｓを可変光減衰媒体９０１に設定する。ここで、波長情報が示す局部発振光の波長λｉ２は、信号光の波長λｉ１とほぼ等しい。このため、減衰量制御部９０４は、波長情報が示す局部発振光の波長λｉ２を上記（１）式の波長λｉとして用いて光損失Ｌｏｓｓを算出する。
【００９３】
図１４は、波長と光損失とを対応付けるテーブルの一例を示す図である。図１４に示すテーブル１４００は、図１３に示した関係１３１０を示すテーブルの一例である。テーブル１４００においては、信号光の波長［ｎｍ］と可変光減衰媒体９０１の光損失［ｄＢ］とが対応付けられている。メモリ９０３には、たとえばテーブル１４００が対応情報として記憶されていてもよい。減衰量制御部９０４は、局発波長取得部９０２から出力された波長情報が示す波長に対応する光損失をテーブル１４００から取得し、取得した光損失を可変光減衰媒体９０１に設定する。
【００９４】
＜光損失の設定処理＞
図１５は、実施の形態２にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる光受信装置１００は、たとえば図１５に示す各ステップを実行することによって可変光減衰媒体９０１の光損失を制御する。まず、光受信機１０６の波長制御部１００７が、局部発振光源１００２が出力する局部発振光の波長λｉ２を信号光の波長λｉ１と一致するように制御する（ステップＳ１５０１）。つぎに、局発波長取得部９０２が、ステップＳ１５０１によって制御された局部発振光の波長λｉ２を光受信機１０６から取得する（ステップＳ１５０２）。
【００９５】
つぎに、減衰量制御部９０４が、メモリ９０３に記憶された対応情報に基づいて、ステップＳ１５０２によって取得された局部発振光の波長λｉ２に対応する光損失（減衰量）を取得する（ステップＳ１５０３）。つぎに、減衰量制御部９０４が、可変光減衰媒体９０１の光損失（減衰量）を、ステップＳ１５０３によって取得された光損失となるように制御し（ステップＳ１５０４）、一連の処理を終了する。以上の各ステップにより、信号光の波長λｉ１に応じた光損失を励起光源１０１に設定することができる。
【００９６】
＜信号波長ごとの光入力パワーの変動時の各特性の変化＞
図１６−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１６−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１６−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦増加した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１６−１〜図１６−３において、図７−１〜図７−３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９７】
図１６−１〜図１６−３は、実施の形態２にかかる光受信装置１００への光入力パワーが、−１１．０［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて６［ｄＢ］増加した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。図１６−１〜図１６−３に示す例では、図１３に示す関係１３１０に基づいて、波長１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］について、それぞれ０［ｄＢ］、１［ｄＢ］、および４［ｄＢ］の減衰量が設定されている。
【００９８】
図１７−１は、波長１５２８．７７［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１７−２は、波長１５４６．１２［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１７−３は、波長１５６３．４５［ｎｍ］の信号光の入力パワーが一旦低下した後に元のパワーに復旧する時の各特性の変化例を示す図である。図１７−１〜図１７−３において、図８−１〜図８−３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９９】
図１７−１〜図１７−３は、実施の形態２にかかる光受信装置１００への光入力パワーが、−１７．５［ｄＢｍ］から１５０［μｓ］かけて４．５［ｄＢ］低下した後に、１５０［μｓ］かけて元のパワーに復旧した例を示している。図１７−１〜図１７−３に示す例では、図１３に示す関係１３１０に基づいて、波長１５２８．７７［ｎｍ］、１５４６．１２［ｎｍ］および１５６３．４５［ｎｍ］について、それぞれ０［ｄＢ］、１［ｄＢ］、および４［ｄＢ］の減衰量が設定されている。
【０１００】
図１６−１および図１７−１に示すように、信号光の波長が１５２８．７７［ｎｍ］である場合は、光受信機１０６の光受信パワーの変動は最大＋０．６［ｄＢ］、最小−０．２［ｄＢ］に抑えられている。図１６−２および図１７−２に示すように、信号光の波長が１５４６．１２［ｎｍ］である場合は、光受信機１０６の光受信パワーの変動は最大＋１．５［ｄＢ］、最小−０．６［ｄＢ］に抑えられている。
【０１０１】
図１６−３および図１７−３に示すように、信号光の波長が１５６３．４５［ｎｍ］である場合は、光受信機１０６の光受信パワーの変動は最大＋１．５［ｄＢ］、最小−０．５［ｄＢ］に抑えられている。したがって、各波長において、光受信機１０６の光受信パワーの変動が許容範囲に収まっている。
【０１０２】
＜光受信装置の変形例＞
図１８は、実施の形態２にかかる光受信装置の変形例を示す図である。図１８において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１８に示すように、実施の形態２にかかる光受信装置１００において、分岐部１０５を光増幅媒体１０３と可変光減衰媒体９０１との間に設けてもよい。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す信号とする。たとえば、ＡＬＣ基準部１０８は、可変光減衰媒体９０１の光損失を減衰量制御部９０４から取得し、取得した光損失に基づいて、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す基準信号を出力する。
【０１０３】
この場合も、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光受信機１０６の光受信パワーを目標のパワーで一定にすることができる。また、ＡＬＣの目標値は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーとなるため、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくし、光増幅媒体１０３の利得の応答を速くすることができる。このため、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【０１０４】
このように、実施の形態２にかかる光受信装置１００によれば、実施の形態１にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、信号光の波長に基づいて可変光減衰媒体９０１の減衰量（光損失）を制御することができる。たとえば、光受信装置１００は、信号光の波長が短いほど、可変光減衰媒体９０１の減衰量が小さくなるように制御する。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１０５】
（実施の形態３）
＜光受信装置の構成例＞
図１９は、実施の形態３にかかる光受信装置の構成例を示す図である。図１９において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１９に示すように、実施の形態３にかかる光受信装置１００は、図９に示した構成に加えて、周波数差検出部１９０１と、信号波長算出部１９０２と、を備えている。
【０１０６】
周波数差検出部１９０１は、たとえば光受信機１０６に設けられる。周波数差検出部１９０１は、局部発振光と信号光の周波数差Δλｉを検出する。周波数差検出部１９０１による周波数差Δλｉについては後述する（図２０参照）。周波数差検出部１９０１は、検出した周波数差Δλｉを示す周波数差情報を信号波長算出部１９０２へ出力する。
【０１０７】
局発波長取得部９０２は、局部発振光の波長λｉ２を示す波長情報を信号波長算出部１９０２へ出力する。信号波長算出部１９０２は、周波数差検出部１９０１から出力された周波数差情報と、局発波長取得部９０２から出力された波長情報と、に基づいて、信号光の波長λｉ１を算出する。たとえば、信号波長算出部１９０２は、下記（２）式によって波長λｉ１を算出する。
【０１０８】
λｉ１ ＝ λｉ２ ＋ Δλｉ …（２）
【０１０９】
上記（２）式において、λｉ２は局部発振光の波長情報が示す波長である。Δλｉは周波数差情報が示す周波数差である。信号波長算出部１９０２は、算出した波長λｉ１を示す波長情報を減衰量制御部９０４へ出力する。減衰量制御部９０４は、信号波長算出部１９０２から出力された波長情報が示す波長に対応する光損失をメモリ９０３の対応情報から取得し、取得した光損失（減衰量）を可変光減衰媒体９０１に設定する。
【０１１０】
＜コヒーレント検波方式の光受信機＞
図２０は、実施の形態３にかかるコヒーレント検波方式の光受信機の一例を示す図である。図２０において、図１０に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２０に示すように、実施の形態３にかかる光受信機１０６は、図１０に示した構成において、信号処理部１００６に周波数差検出部１９０１を備えている。
【０１１１】
周波数差検出部１９０１は、局部発振光の波長λｉ２と信号光の波長λｉ１の周波数差Δλｉを検出する。たとえば、光受信機１０６がイントラダイン方式の光受信機である場合は、周波数差検出部１９０１は、信号光と干渉させる局部発振光と信号光の周波数差Δλｉを検出する。そして、信号処理部１００６は、周波数差検出部１９０１によって検出した周波数差Δλｉに基づいて、信号光の周波数差の補償を行う。
【０１１２】
また、周波数差検出部１９０１は、周波数差Δλｉを示す周波数差情報を信号波長算出部１９０２へ出力する。これにより、信号波長算出部１９０２は、局部発振光の波長λｉ２と信号光の波長λｉ１の周波数差Δλｉを示す周波数差情報を光受信機１０６から取得することができる。
【０１１３】
図２１は、実施の形態３にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態３にかかる光受信装置１００は、たとえば図２１に示す各ステップを実行することによって可変光減衰媒体９０１の減衰量を制御する。まず、波長制御部１００７が、局部発振光源１００２が出力する局部発振光の波長λｉ２を信号光の波長λｉ１と一致するように制御する（ステップＳ２１０１）。
【０１１４】
つぎに、局発波長取得部９０２が、ステップＳ２１０１によって制御された局部発振光の波長λｉ２を光受信機１０６から取得する（ステップＳ２１０２）。つぎに、周波数差検出部１９０１が、信号光と局部発振光の周波数差Δλｉを検出する（ステップＳ２１０３）。つぎに、信号波長算出部１９０２が、ステップＳ２１０２によって取得された波長λｉ２と、ステップＳ２１０３によって検出された周波数差Δλｉと、に基づいて信号光の波長λｉ１を算出する（ステップＳ２１０４）。
【０１１５】
つぎに、減衰量制御部９０４が、メモリ９０３に記憶された対応情報に基づいて、ステップＳ２１０４によって算出された信号光の波長λｉ１に対応する減衰量を取得する（ステップＳ２１０５）。つぎに、減衰量制御部９０４が、可変光減衰媒体９０１の減衰量を、ステップＳ２１０５によって取得された減衰量となるように制御し（ステップＳ２１０６）、一連の処理を終了する。以上の各ステップにより、信号光の波長λｉ１に応じた光損失を励起光源１０１に設定することができる。
【０１１６】
＜光受信装置の変形例＞
図２２は、実施の形態３にかかる光受信装置の変形例を示す図である。図２２において、図１９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２２に示すように、実施の形態２にかかる光受信装置１００において、分岐部１０５を光増幅媒体１０３と可変光減衰媒体９０１との間に設けてもよい。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す信号とする。たとえば、ＡＬＣ基準部１０８は、可変光減衰媒体９０１の光損失を減衰量制御部９０４から取得し、取得した光損失に基づいて、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す基準信号を出力する。
【０１１７】
この場合も、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光受信機１０６の光受信パワーを目標のパワーで一定にすることができる。また、ＡＬＣの目標値は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーとなるため、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくし、光増幅媒体１０３の利得の応答を速くすることができる。このため、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【０１１８】
このように、実施の形態３にかかる光受信装置１００によれば、実施の形態２にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、局部発振光の波長λｉ２と周波数差Δλｉとに基づいて信号光の波長λｉ１を算出することができる。これにより、局部発振光と信号光との間に周波数差Δλｉがあっても信号光の波長λｉ１を精度よく算出し、可変光減衰媒体９０１の減衰量の制御を精度よく行うことができる。このため、消費電力をさらに抑えることができる。
【０１１９】
（実施の形態４）
＜光受信装置の構成例＞
図２３は、実施の形態４にかかる光受信装置の構成例を示す図である。図２３において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２３に示すように、実施の形態４にかかる光受信装置１００は、図９に示した局発波長取得部９０２に代えて信号波長取得部２３０１を備えている。
【０１２０】
信号波長取得部２３０１は、光受信装置１００が受信する信号光の波長λｉ１を示す波長情報を、光受信装置１００とインタフェースする外部の装置から取得する。たとえば、信号波長取得部２３０１は、光受信装置１００が受信する信号光の送信元の光送信装置から波長情報を取得する。または、信号波長取得部２３０１は、光受信装置１００を含む光通信システムの通信を管理する管理装置から波長情報を取得する。
【０１２１】
信号波長取得部２３０１は、取得した波長情報を減衰量制御部９０４へ出力する。減衰量制御部９０４は、信号波長取得部２３０１から出力された波長情報が示す波長に対応する光損失をメモリ９０３の対応情報から取得し、取得した光損失（減衰量）を可変光減衰媒体９０１に設定する。
【０１２２】
＜光損失の設定処理＞
図２４は、実施の形態４にかかる光損失の設定処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態４にかかる光受信装置１００は、たとえば図２４に示す各ステップを実行することによって可変光減衰媒体９０１の減衰量を制御する。まず、信号波長取得部２３０１、信号光の波長λｉ１を外部から取得する（ステップＳ２４０１）。
【０１２３】
つぎに、減衰量制御部９０４が、メモリ９０３に記憶された対応情報に基づいて、ステップＳ２４０１によって取得された信号光の波長λｉ１に対応する減衰量を取得する（ステップＳ２４０２）。つぎに、減衰量制御部９０４が、可変光減衰媒体９０１の減衰量を、ステップＳ２４０２によって取得された減衰量となるように制御し（ステップＳ２４０３）、一連の処理を終了する。
【０１２４】
以上の各ステップにより、信号光の波長λｉ１に応じた光損失を励起光源１０１に設定することができる。なお、局部発振光源１００２が出力する局部発振光の波長λｉ２を信号光の波長λｉ１と一致するように制御する処理は、たとえば光損失の設定処理とは別に波長制御部１００７により実行される。
【０１２５】
＜光受信装置の変形例＞
図２５は、実施の形態４にかかる光受信装置の変形例を示す図である。図２５において、図２３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２５に示すように、実施の形態２にかかる光受信装置１００において、分岐部１０５を光増幅媒体１０３と可変光減衰媒体９０１との間に設けてもよい。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す信号とする。たとえば、ＡＬＣ基準部１０８は、可変光減衰媒体９０１の光損失を減衰量制御部９０４から取得し、取得した光損失に基づいて、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーを示す基準信号を出力する。
【０１２６】
この場合も、光源駆動部１１０によるＡＬＣにより、光受信機１０６の光受信パワーを目標のパワーで一定にすることができる。また、ＡＬＣの目標値は、光受信機１０６の目標の光受信パワーに可変光減衰媒体９０１の光損失分を加算したパワーとなるため、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくし、光増幅媒体１０３の利得の応答を速くすることができる。このため、光入力パワーの変化による光受信機１０６の光受信パワーの変動を抑えることができる。
【０１２７】
このように、実施の形態４にかかる光受信装置１００によれば、実施の形態１にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、信号光の波長に基づいて可変光減衰媒体９０１の減衰量（光損失）を制御することができる。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１２８】
また、実施の形態２〜４において、局部発振光または信号光の波長があらかじめ判明している場合は、あらかじめ判明している波長に対応する光損失をあらかじめ可変光減衰媒体９０１に設定するようにしてもよい。この場合は、可変光減衰媒体９０１を固定の減衰量の光減衰媒体としてもよい。また、この場合は、局発波長取得部９０２、メモリ９０３、信号波長算出部１９０２または信号波長取得部２３０１を省いた構成にしてもよい。これにより、簡単な構成によって消費電力を抑えることができる。
【０１２９】
（実施の形態５）
＜光受信装置の構成例＞
図２６は、実施の形態５にかかる光受信装置の構成例を示す図である。図２６において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２６に示すように、実施の形態５にかかる光受信装置１００の光損失媒体１０４は、入力される光の波長に応じて光損失が異なる波長特性２６０１を有する。波長特性２６０１においては、光の波長が短いほど損失量が小さくなっている。たとえば、波長特性２６０１における波長と光損失との関係は、たとえば、図１３に示した関係１３１０と同様の関係とする。これにより、信号光の波長に応じて、光受信機１０６の光受信パワーの変動が許容範囲内となる光損失を信号光に与えることができる。
【０１３０】
このように、実施の形態５にかかる光受信装置１００によれば、実施の形態１にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、簡単な構成によって信号光の波長に応じた光損失を光信号に与えることができる。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１３１】
（実施の形態６）
＜光増幅装置の構成例＞
図２７は、実施の形態６にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。図２７において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態６にかかる光増幅装置２７００は、入力された信号光を増幅する光増幅装置である。図２７に示すように、光増幅装置２７００は、図１に示した光受信装置１００において光受信機１０６を省いた構成である。
【０１３２】
分岐部１０５は、分岐した信号光を光増幅装置２７００の後段へ出力する。この場合は、ＡＬＣ基準部１０８が出力する基準信号が示す所定のパワーは、光増幅装置２７００から出力される信号光の目標のパワーである。
【０１３３】
ここで、一例として、光増幅装置２７００を光伝送システムの光中継器に適用する場合について説明する。光伝送システムにおいては、光増幅装置２７００からの出力パワーの変動が累積すると、受信局での光受信機のダイナミックレンジを逸脱して、インサービスの伝送信号の受信エラーを引き起こす恐れがある。このため、光伝送システムの構成から各々の光増幅装置２７００の出力パワーの変動の許容範囲が定められる。
【０１３４】
実施の形態６にかかる光増幅装置２７００では、光増幅媒体１０３の後段に光損失媒体１０４を設けることで、光増幅媒体１０３の光出力パワーを大きくすることにより、光入力パワーの変化に伴う励起光のパワーの変化に対する光増幅媒体１０３の利得の応答を速くする。これにより、光入力パワーの変化による光増幅装置２７００の出力パワーの変動を定められた許容範囲内に抑えることができる。
【０１３５】
これにより、光入力パワーの変化による光増幅装置２７００の出力パワーの変動を定められた許容範囲内に抑えることができる。このため、簡単な構成で光伝送品質の向上を図ることができる。
【０１３６】
（実施の形態７）
＜光増幅装置の構成例＞
図２８は、実施の形態７にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。図２８において、図２３または図２７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態７にかかる光増幅装置２７００は、入力された信号光を増幅する光増幅装置である。図２８に示すように、光増幅装置２７００は、図２３に示した光受信装置１００において光受信機１０６を省いた構成である。
【０１３７】
このように、実施の形態７にかかる光増幅装置２７００によれば、実施の形態６にかかる光増幅装置２７００と同様の効果を奏するとともに、信号光の波長に基づいて可変光減衰媒体９０１の光損失を制御することができる。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１３８】
また、実施の形態７において、局部発振光または信号光の波長があらかじめ判明している場合は、あらかじめ判明している波長に対応する光損失をあらかじめ可変光減衰媒体９０１に設定するようにしてもよい。この場合は、可変光減衰媒体９０１を固定の減衰量の光減衰媒体としてもよい。また、この場合は、メモリ９０３、減衰量制御部９０４および信号波長取得部２３０１を省いた構成にしてもよい。これにより、簡単な構成によって消費電力を抑えることができる。
【０１３９】
（実施の形態８）
＜光増幅装置の構成例＞
図２９は、実施の形態８にかかる光増幅装置の構成例を示す図である。図２９において、図２６または図２７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態８にかかる光増幅装置２７００は、入力された信号光を増幅する光増幅装置である。図２９に示すように、光増幅装置２７００は、図２６に示した光受信装置１００において光受信機１０６を省いた構成である。
【０１４０】
このように、実施の形態８にかかる光増幅装置２７００によれば、実施の形態６にかかる光受信装置１００と同様の効果を奏するとともに、簡単な構成によって信号光の波長に応じた光損失を光信号に与えることができる。これにより、光増幅媒体１０３の利得の応答が速くなる波長（短波長）の信号光を受信する場合に、可変光減衰媒体９０１の減衰量を小さく設定して励起光のパワーを低くし、消費電力を抑えることができる。
【０１４１】
以上説明したように、光受信装置および光増幅装置によれば、光伝送品質を向上させることができる。
【０１４２】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１４３】
（付記１）励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
前記光損失媒体からの出力光を受信する受信機と、
を備えることを特徴とする光受信装置。
【０１４４】
（付記２）所定のパワーを示す基準信号を出力する基準部と、
前記モニタで検出した出力光のパワーと、前記基準部からの基準信号が示すパワーと、の差分を出力する比較演算部と、を更に備え、
前記制御部は、前記比較演算部の出力が小さくなるように前記励起光源を制御することを特徴とする付記１に記載の光受信装置。
【０１４５】
（付記３）前記光損失媒体は、減衰量が可変の可変光減衰器であり、
前記制御部は、前記入力光の波長を示す波長情報に基づいて前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする付記１または２に記載の光受信装置。
【０１４６】
（付記４）前記制御部は、前記波長情報に基づいて、前記励起光のパワーの変化に対する前記光増幅媒体の利得の応答特性が速くなるように前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする付記３に記載の光受信装置。
【０１４７】
（付記５）前記受信機は、局部発振光を出力する局部発振光源を備えるコヒーレント受信機であり、
前記波長情報として、前記局部発振光の波長を示す波長情報を用いることを特徴とする付記３または４に記載の光受信装置。
【０１４８】
（付記６）前記受信機は、局部発振光を出力する局部発振光源を備えるコヒーレント受信機であり、
前記局部発振光と前記入力光の周波数差および前記局部発振光の波長を示す波長情報に基づいて、前記入力光の波長情報を求めることを特徴とする付記３または４に記載の光受信装置。
【０１４９】
（付記７）前記光損失媒体は、入力される光の波長が短いほど損失量が小さい特性を有することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の光受信装置。
【０１５０】
（付記８）励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光増幅装置。
【０１５１】
（付記９）所定のパワーを示す基準信号を出力する基準部と、
前記モニタで検出した出力光のパワーと、前記基準部からの基準信号が示すパワーと、の差分を出力する比較演算部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記比較演算部の出力が小さくなるように前記励起光源を制御することを特徴とする付記８に記載の光増幅装置。
【０１５２】
（付記１０）前記光損失媒体は、減衰量が可変の可変光減衰器であり、
前記入力光の波長を示す波長情報に基づいて、前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする付記８または９に記載の光増幅装置。
【０１５３】
（付記１１）前記制御部は、前記波長情報に基づいて、前記励起光のパワーの変化に対する前記光増幅媒体の利得の応答特性が速くなるように前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする付記１０に記載の光増幅装置。
【０１５４】
（付記１２）前記光損失媒体は、入力される光の波長が短いほど損失量が小さい特性を有することを特徴とする付記８〜１１のいずれか一つに記載の光増幅装置。
【０１５５】
（付記１３）励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
前記光損失媒体からの出力光を受信する受信機と、
を備えることを特徴とする光受信装置。
【符号の説明】
【０１５６】
１００ 光受信装置
１０１ 励起光源
１０２ 合波部
１０３ 光増幅媒体
１０４ 光損失媒体
１０５ 分岐部
１０６ 光受信機
１０７ 光モニタ
１０８ ＡＬＣ基準部
１０９ 比較演算部
１１０ 光源駆動部
２０１，２０２，２０３，６０１，６０２，６０３ 応答特性
３１０，３２０，３３０，３４０ グラフ
３１１ 光入力パワー変化
３２１ 励起光パワー応答
３３１，３３２ 利得応答
３４１ 光受信パワー変化
９０１ 可変光減衰媒体
９０２ 局発波長取得部
９０３ メモリ
９０４ 減衰量制御部
１００１ 偏波分波器
１００２ 局部発振光源
１００３ 分波器
１００４，１００５ 受信部
１００６ 信号処理部
１００７ 波長制御部
１１００ 受信局
１１１０ アレー導波路回折格子
１１２１〜１１２ｎ 光受信装置
１２１１，１２１２，１２１３ 過多変動特性
１２１４，１２２４ 閾値
１２２１，１２２２，１２２３ 過少変動特性
１３１０ 関係
１４００ テーブル
１９０１ 周波数差検出部
１９０２ 信号波長算出部
２３０１ 信号波長取得部
２６０１ 波長特性
２７００ 光増幅装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
前記光損失媒体からの出力光を受信する受信機と、
を備えることを特徴とする光受信装置。
【請求項２】
所定のパワーを示す基準信号を出力する基準部と、
前記モニタで検出した出力光のパワーと、前記基準部からの基準信号が示すパワーと、の差分を出力する比較演算部と、を更に備え、
前記制御部は、前記比較演算部の出力が小さくなるように前記励起光源を制御することを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項３】
前記光損失媒体は、減衰量が可変の可変光減衰器であり、
前記制御部は、前記入力光の波長を示す波長情報に基づいて前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の光受信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記波長情報に基づいて、前記励起光のパワーの変化に対する前記光増幅媒体の利得の応答特性が速くなるように前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする請求項３に記載の光受信装置。
【請求項５】
前記受信機は、局部発振光を出力する局部発振光源を備えるコヒーレント受信機であり、
前記波長情報として、前記局部発振光の波長を示す波長情報を用いることを特徴とする請求項３または４に記載の光受信装置。
【請求項６】
前記受信機は、局部発振光を出力する局部発振光源を備えるコヒーレント受信機であり、
前記局部発振光と前記入力光の周波数差および前記局部発振光の波長を示す波長情報に基づいて、前記入力光の波長情報を求めることを特徴とする請求項３または４に記載の光受信装置。
【請求項７】
励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光増幅装置。
【請求項１】
励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
前記光損失媒体からの出力光を受信する受信機と、
を備えることを特徴とする光受信装置。
【請求項２】
所定のパワーを示す基準信号を出力する基準部と、
前記モニタで検出した出力光のパワーと、前記基準部からの基準信号が示すパワーと、の差分を出力する比較演算部と、を更に備え、
前記制御部は、前記比較演算部の出力が小さくなるように前記励起光源を制御することを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項３】
前記光損失媒体は、減衰量が可変の可変光減衰器であり、
前記制御部は、前記入力光の波長を示す波長情報に基づいて前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の光受信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記波長情報に基づいて、前記励起光のパワーの変化に対する前記光増幅媒体の利得の応答特性が速くなるように前記可変光減衰器の減衰量を制御することを特徴とする請求項３に記載の光受信装置。
【請求項５】
前記受信機は、局部発振光を出力する局部発振光源を備えるコヒーレント受信機であり、
前記波長情報として、前記局部発振光の波長を示す波長情報を用いることを特徴とする請求項３または４に記載の光受信装置。
【請求項６】
前記受信機は、局部発振光を出力する局部発振光源を備えるコヒーレント受信機であり、
前記局部発振光と前記入力光の周波数差および前記局部発振光の波長を示す波長情報に基づいて、前記入力光の波長情報を求めることを特徴とする請求項３または４に記載の光受信装置。
【請求項７】
励起光を出力する励起光源と、
入力光と前記励起光が入力される光増幅媒体と、
前記光増幅媒体からの出力光が入力される光損失媒体と、
前記光損失媒体からの出力光のパワーを検出するモニタと、
前記モニタで検出した出力光のパワーが一定になるように前記励起光源を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光増幅装置。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図７−３】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２−１】
【図１２−２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１６−３】
【図１７−１】
【図１７−２】
【図１７−３】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図７−３】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２−１】
【図１２−２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１６−３】
【図１７−１】
【図１７−２】
【図１７−３】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１２−１７５５８２（Ｐ２０１２−１７５５８２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７６８７（Ｐ２０１１−３７６８７）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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