特開 2024-72636 光増幅器、光伝送システム、出力保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024072636

(43)【公開日】2024-05-28

(54)【発明の名称】光増幅器、光伝送システム、出力保持装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/296 20130101AFI20240521BHJP

   H04B 10/079 20130101ALI20240521BHJP

   H01S 3/10 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

H04B10/296

H04B10/079 170

H01S3/10 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022183594

(22)【出願日】2022-11-16

(71)【出願人】

【識別番号】000116677

【氏名又は名称】シンクレイヤ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラカパン バラスブラマニアン

(72)【発明者】

【氏名】鈴村 英彦

(72)【発明者】

【氏名】木全 勝広

【テーマコード（参考）】

5F172

5K102

【Ｆターム（参考）】

5F172AM08

5F172BB02

5F172BB03

5F172BB34

5F172BB44

5F172BB58

5F172BB67

5F172BB94

5K102AA53

5K102AD01

5K102MA01

5K102MA03

5K102MB01

5K102MB06

5K102MB11

5K102MD02

5K102MD03

5K102MH02

5K102MH04

5K102MH13

5K102MH14

5K102MH22

5K102PB03

5K102PB05

5K102PB11

5K102PD13

5K102PH12

5K102PH13

5K102PH43

5K102PH48

5K102PH49

5K102PH50

5K102RD02

(57)【要約】

【課題】無用な光スイッチの切り替えが防止された光増幅器を提供する。
【解決手段】光増幅器は、励起光を出力する励起光源１００と、第１希土類ドープファイバー（ＥＤＦ１０３）と、ＥＤＦ１０３により増幅可能な波長であるダミー光を出力するダミー光生成部（ダミー光源１０１）と、励起光およびダミー光の出力を制御する制御部（制御装置１０４、コンパレータ１０５、論理積回路１０６）と、を有する。制御部は、光増幅器への信号光の入力が遮断された場合に、励起光の出力を所定時間が経過するまで継続し、信号光の遮断後で所定時間の経過前は、ダミー光と励起光がＥＤＦ１０３に入力されるように制御する。また、光増幅器によって増幅された前記ダミー光の光パワーが、光増幅器によって増幅された信号光の光パワーと同等となるように、ダミー光生成部から出力されるダミー光の光パワーが設定されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

励起光を出力する励起光源と、信号光と前記励起光が入力され、前記信号光を増幅して出力する第１希土類ドープファイバーと、を有した光増幅器であって、
前記第１希土類ドープファイバーにより増幅可能な波長であるダミー光を出力するダミー光生成部と、
前記励起光および前記ダミー光の出力を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記光増幅器に入力される前記信号光の光パワーが所定値以下となった場合に、前記信号光の入力が遮断されたと判断し、
前記光増幅器への前記信号光の入力が遮断された場合に、前記励起光の出力を所定時間が経過するまで継続し、前記所定時間の経過後は前記励起光の出力を停止し、前記信号光の遮断後で前記所定時間の経過前は、前記ダミー光と前記励起光が前記第１希土類ドープファイバーに入力されるように制御し、
前記光増幅器によって増幅された前記ダミー光の光パワーが、前記光増幅器によって増幅された前記信号光の光パワーと同等となるように、前記ダミー光生成部から出力される前記ダミー光の光パワーが設定されている、光増幅器。

【請求項2】

前記ダミー光生成部は、前記ダミー光を出力するダミー光源を有し、
前記制御部は、
前記所定時間の経過前であれば１、前記所定時間の経過後であれば０の２値とする第１制御信号を生成し、
前記光増幅器への前記信号光の入力がある場合に０、前記光増幅器への前記信号光の入力が遮断された場合に１の２値とする第２制御信号を生成し、
前記第１制御信号と前記第２制御信号との論理積である第３制御信号を生成し、
前記第１制御信号によって前記励起光の出力をオンオフ制御し、
前記第３制御信号によって前記ダミー光の出力をオンオフ制御する、請求項１に記載の光増幅器。

【請求項3】

前記ダミー光生成部は、
前記励起光の一部が分岐されて入力される第２希土類ドープファイバーを有し、
前記第２希土類ドープファイバーから出力されるＡＳＥを前記ダミー光とする、請求項１に記載の光増幅器。

【請求項4】

ヘッドエンドから各加入者宅まで放送信号である信号光を伝送する光伝送システムにおいて、
前記信号光を増幅する第１光増幅器および第２光増幅器と、
前記第１光増幅器と前記第２光増幅器の一方に選択的に接続し、前記第１光増幅器から入力される前記信号光の光パワーが所定値よりも大きい場合には前記第１光増幅器と接続し、前記第１光増幅器から入力される前記信号光の光パワーが所定値以下である場合には前記第２光増幅器と接続する光スイッチと、を有し、
前記第１光増幅器は、請求項１～３のいずれかに記載の光増幅器である、光伝送システム。

【請求項5】

励起光を出力する励起光源と、信号光と前記励起光が入力され、前記信号光を増幅して出力する第１希土類ドープファイバーと、を有した光増幅器の前段に挿入される出力保持装置であって、
前記第１希土類ドープファイバーにより増幅可能な波長であるダミー光を出力するダミー光生成部と、
前記ダミー光の出力を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記光増幅器に入力される前記信号光の光パワーが所定値以下となった場合に、前記信号光の入力が遮断されたと判断し、
前記出力保持装置への前記信号光の入力が遮断された場合に、前記信号光の遮断後から所定時間が経過するまでの間に、前記出力保持装置から前記ダミー光が出力されるように制御し、
前記光増幅器によって増幅された前記ダミー光の光パワーが、前記光増幅器によって増幅された前記信号光の光パワーと同等となるように、前記ダミー光生成部から出力される前記ダミー光の光パワーが設定されている、出力保持装置。

【請求項6】

前記ダミー光生成部は、前記ダミー光を出力するダミー光源を有し、
前記制御部は、
前記所定時間の経過前であれば１、前記所定時間の経過後であれば０の２値とする第１制御信号を生成し、
前記出力保持装置への前記信号光の入力がある場合に０、前記出力保持装置への前記信号光の入力が遮断された場合に１の２値とする第２制御信号を生成し、
前記第１制御信号と前記第２制御信号との論理積である第３制御信号を生成し、
前記第１制御信号によって前記励起光の出力をオンオフ制御し、
前記第３制御信号によって前記ダミー光の出力をオンオフ制御する、
請求項５に記載の出力保持装置。

【請求項7】

ヘッドエンドから各加入者宅まで放送信号である信号光を伝送する光伝送システムにおいて、
前記信号光を複数に分配する光分配器と、
前記光分配器により分配された前記信号光がそれぞれ入力され、前記信号光を増幅する複数の第１光増幅器および第２光増幅器と、
前記第１光増幅器と前記第２光増幅器の一方に選択的に接続し、前記第１光増幅器から入力される前記信号光の光パワーが所定値よりも大きい場合には前記第１光増幅器と接続し、前記第１光増幅器から入力される前記信号光の光パワーが所定値以下である場合には前記第２光増幅器と接続する光スイッチと、を有し、
前記光分配器の前段に請求項５または請求項６に記載の出力保持装置が挿入されている、光伝送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光増幅器、光伝送システム、出力保持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ヘッドエンド（放送局）に配置された光送信機から各加入者宅に配置された光端末器までを光ファイバーによって接続し、放送信号を光信号として伝送する光伝送システムが広く知られている。このような伝送方式は放送型ＦＴＴＨと呼ばれている。ヘッドエンドには、光送信機の他、光増幅器などの機器が配置される。また、加入者までの距離に応じて伝送路途中にサブヘッドエンド（子局）が構築され、主に光増幅器が設置される。光増幅器には、ＥＤＦ（エルビウムドープファイバー）を用いた光増幅器（ＥＤＦＡ）が一般に使用されている。

【0003】

このようなＦＴＴＨの光伝送システムでは、そのシステム強靭化を目的に、光送信機や光増幅器について冗長構成を取ることが一般的である。代表的な冗長構成は、メインが故障した場合に予備に切り替えるシステムである。たとえば、メインで使用する光増幅器と、予備の光増幅器を設け、これを光スイッチにより選択可能にした構成である。光スイッチは、たとえば、メインの光送信機や光増幅器からの信号光を常時監視して、光増幅器への信号光の入力の遮断により光増幅器からの信号光の出力の遮断が検知されたら予備の光増幅器に切り替える動作を行う。

【0004】

光増幅器では、ＥＤＦに信号光と励起光が入力されている場合には誘導放出によって信号光が増幅されるが、励起光のみが入力されている場合でもＡＳＥ（自然放射増幅光）が発生し出力される。このようなＥＤＦに励起光のみが入力されている状態において信号光が入力されると、誘導放出の過程で光サージ（オーバーシュート）が発生することがあり、機器の故障の原因となる。そこで従来の光増幅器には、ＥＤＦへの信号光の入力がない場合には励起光の出力を停止し、信号光の入力を検知してから励起光を出力するような機能が一般に設けられている。したがって、光増幅器への信号光の入力がない場合には光増幅器からの出力はない。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】MYamada, H Ono, T Kanamori, T Sakamoto, Y Ohishi, S Sudo, “A low-noise and gain-flattenedamplifier composed of a silica-based and a fluoride-based Er/sup 3+/-dopedfiber amplifier in a cascade configuration”, IEEE Photonics Technology Letters,Vol.8, No.5, pp.620-622, 1996.

【非特許文献2】HOno, M Yamada, T Kanamori Y Ohishi, “Low-noise and high-gain 1.58μm band Er/sup 3+/-doped fiber amplifiers with cascadeconfigurations”, Electronics Letters, Vol. 33 No. 17, pp.1477-1479, 1997.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、従来の光伝送システムでは、前段の光スイッチがメイン系との接続から予備系との接続に切り替わる際、前段の光スイッチからの光出力が瞬間的に遮断されるため、光増幅器からの出力も遮断され、その後段の光スイッチへの光入力も瞬間的に遮断される。そのため、後段の光スイッチもメイン系との接続から予備系との接続に切り替わってしまうことがあり、無用な切り替え動作をしてしまうことがあった。

【0007】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、無用な光スイッチの切り替えが防止された光増幅器、および光伝送システムを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、
励起光を出力する励起光源と、信号光と前記励起光が入力され、前記信号光を増幅して出力する第１希土類ドープファイバーと、を有した光増幅器であって、
前記第１希土類ドープファイバーにより増幅可能な波長であるダミー光を出力するダミー光生成部と、
前記励起光および前記ダミー光の出力を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記光増幅器への前記信号光の入力が遮断された場合に、前記励起光の出力を所定時間が経過するまで継続し、前記信号光の遮断後で前記所定時間の経過前は、前記ダミー光と前記励起光が前記第１希土類ドープファイバーに入力されるように制御し、
前記光増幅器によって増幅された前記ダミー光の光パワーが、前記光増幅器によって増幅された前記信号光の光パワーと同等となるように、前記ダミー光生成部から出力される前記ダミー光の光パワーが設定されている、光増幅器にある。

【0009】

本発明の他の態様は、
励起光を出力する励起光源と、信号光と前記励起光が入力され、前記信号光を増幅して出力する第１希土類ドープファイバーと、を有した光増幅器の前段に挿入される出力保持装置であって、
前記第１希土類ドープファイバーにより増幅可能な波長であるダミー光を出力するダミー光生成部と、
前記ダミー光の出力を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記出力保持装置への前記信号光の入力が遮断された場合に、前記信号光の遮断後から所定時間が経過するまでの間に、前記出力保持装置から前記ダミー光が出力されるように制御し、
前記光増幅器によって増幅された前記ダミー光の光パワーが、前記光増幅器によって増幅された前記信号光の光パワーと同等となるように、前記ダミー光生成部から出力される前記ダミー光の光パワーが設定されている、出力保持装置にある。

【発明の効果】

【0010】

上記光増幅器では、光増幅器の前段の光スイッチが切り替え動作をして信号光が瞬間的に遮断された場合でも、光増幅器からダミー光が増幅されて出力される。そのため、光増幅器の後段の光スイッチには継続的に光が入力されることになり、後段の光スイッチが無用に切り替わってしまうことを防止することができる。また、上記出力保持装置によっても、上記と同様の動作をさせることができる。

【0011】

以上のごとく、上記態様によれば、無用な光スイッチの切り替えが防止された光増幅器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１における光伝送システムの構成を模式的に示した図。

【図2】ヘッドエンドに配置される伝送機器の構成を模式的に示した図。

【図3】サブヘッドエンドに配置される伝送機器の構成を模式的に示した図。

【図4】光増幅器の構成を模式的に示した図。

【図5】ダミー光源のレーザーダイオードの駆動回路を示した図。

【図6】光増幅器に入力される信号光の光パワーと、出力される信号光またはダミー光の光パワーについて時間変化を示した図。

【図7】実施形態２における光増幅器の構成を模式的に示した図。

【図8】実施形態３における出力保持装置の構成を模式的に示した図。

【図9】実施形態３における光伝送システムの構成を模式的に示した図。

【図10】既存の光増幅器の構成を模式的に示した図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

光増幅器は、励起光を出力する励起光源と、信号光と励起光が入力され、信号光を増幅して出力する第１希土類ドープファイバーと、を有する。さらに、前記第１希土類ドープファイバーにより増幅可能な波長であるダミー光を出力するダミー光生成部と、前記励起光および前記ダミー光の出力を制御する制御部を有する。前記制御部は、前記光増幅器に入力される前記信号光の光パワーが所定値以下となった場合に、前記信号光の入力が遮断されたと判断し、前記光増幅器への前記信号光の入力が遮断された場合に、前記励起光の出力を所定時間が経過するまで継続する。また、前記所定時間の経過後は前記励起光の出力を停止する。また、前記信号光の遮断後で所定時間の経過前は、前記ダミー光と前記励起光が前記第１希土類ドープファイバーに入力されるように制御する。また、前記光増幅器によって増幅された前記ダミー光の光パワーが、前記光増幅器によって増幅された前記信号光の光パワーと同等となるように、前記ダミー光生成部から出力される前記ダミー光の光パワーが設定されている。上記のように、信号光の入力が遮断とは、完全に遮断された場合だけでなく、光パワーが所定のしきい値以下となった場合も意味する。以下同様である。

【0014】

前記ダミー光生成部は、前記ダミー光を出力するダミー光源を有し、前記制御部は、前記所定時間の経過前であれば１、前記所定時間の経過後であれば０の２値とする第１制御信号を生成し、前記光増幅器への前記信号光の入力がある場合に０、前記光増幅器への前記信号光の入力が遮断された場合に１の２値とする第２制御信号を生成し、前記第１制御信号と前記第２制御信号との論理積である第３制御信号を生成し、前記第１制御信号によって前記励起光の出力をオンオフ制御し、前記第３制御信号によって前記ダミー光の出力をオンオフ制御してもよい。ダミー光の生成を高速に制御することができる。

【0015】

前記ダミー光生成部は、前記励起光の一部が分岐されて入力される第２希土類ドープファイバーを有し、前記第２希土類ドープファイバーから出力されるＡＳＥを前記ダミー光としてもよい。ダミー光源を別途設ける必要がなく、装置の低コスト化を図ることができる。

【0016】

光伝送システムは、ヘッドエンドから各加入者宅まで放送信号である信号光を伝送するものであり、前記信号光を増幅する第１光増幅器および第２光増幅器と、前記第１光増幅器と前記第２光増幅器の一方に選択的に接続し、前記第１光増幅器から入力される前記信号光の光パワーが所定値よりも大きい場合には前記第１光増幅器と接続し、前記第１光増幅器から入力される前記信号光の光パワーが所定値以下である場合には前記第２光増幅器と接続する光スイッチと、を有してもよい。つまり、第１光増幅器は冗長構成が取られている。そして、前記第１光増幅器として、上記の光増幅器が用いられていてもよい。この光伝送システムでは、無用な光スイッチの切り替えが防止されている。

【0017】

出力保持装置は、励起光を出力する励起光源と、信号光と前記励起光が入力され、前記信号光を増幅して出力する第１希土類ドープファイバーと、を有した光増幅器の前段に挿入される。出力保持装置は、前記第１希土類ドープファイバーにより増幅可能な波長であるダミー光を出力するダミー光生成部と、前記ダミー光の出力を制御する制御部と、を有する。前記制御部は、前記出力保持装置への前記信号光の入力が遮断された場合に、前記信号光の遮断後から所定時間が経過するまでの間に、前記出力保持装置から前記ダミー光が出力されるように制御する。また、前記光増幅器によって増幅された前記ダミー光の光パワーが、前記光増幅器によって増幅された前記信号光の光パワーと同等となるように、前記ダミー光生成部から出力される前記ダミー光の光パワーが設定されている。ここで言う出力保持とは、光増幅器への信号光の入力が遮断された場合でも所定時間が経過するまでは光増幅器から信号光と同等の光パワーの光が出力されるようにする、という意味である。

【0018】

上記の出力保持装置において、前記ダミー光生成部は、前記ダミー光を出力するダミー光源を有し、前記制御部は、前記所定時間の経過前であれば１、前記所定時間の経過後であれば０の２値とする第１制御信号を生成し、前記出力保持装置への前記信号光の入力がある場合に０、前記出力保持装置への前記信号光の入力が遮断された場合に１の２値とする第２制御信号を生成し、前記第１制御信号と前記第２制御信号との論理積である第３制御信号を生成し、前記第１制御信号によって前記励起光の出力をオンオフ制御し、前記第３制御信号によって前記ダミー光の出力をオンオフ制御してもよい。

【0019】

光伝送システムは、ヘッドエンドから各加入者宅まで放送信号である信号光を伝送するものであり、前記信号光を複数に分配する光分配器と、前記光分配器により分配された前記信号光がそれぞれ入力され、前記信号光を増幅する複数の第１光増幅器および第２光増幅器と、前記第１光増幅器と前記第２光増幅器の一方に選択的に接続し、前記第１光増幅器から入力される前記信号光の光パワーが所定値よりも大きい場合には前記第１光増幅器と接続し、前記第１光増幅器から入力される前記信号光の光パワーが所定値以下である場合には前記第２光増幅器と接続する光スイッチと、を有してもよい。そして、前記光分配器の前段に上記の出力保持装置が挿入されていてもよい。この光伝送システムでは、無用な光スイッチの切り替えが防止されている。さらに、各第１光増幅器においてダミー光の生成、制御を出力保持装置によって共通化している。

【0020】

（実施形態１）
１．光伝送システムの構成
図１は、実施形態１における光伝送システムの構成を模式的に示した図である。図１に示すように、実施形態１における光伝送システムは、光ファイバー３を伝送路としてヘッドエンド１（放送局）から各加入者宅２までを光ファイバー３により接続し、ヘッドエンド１からの放送信号である信号光を光ファイバー３により各加入者宅２の光端末器４まで伝送させる構成である。光ファイバー３は光分配器５によって分配されており、これにより１つのヘッドエンド１と複数の加入者宅２との間を接続している。光端末器４はテレビ７などの受信機に接続され、各加入者宅２において受信機により放送を視聴可能となっている。放送信号は、地上デジタル放送、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送、などであり、信号光の波長はたとえば１５５０ｎｍである。

【0021】

また、光ファイバー３にはサブヘッドエンド６（子局）が必要に応じて挿入されている。サブヘッドエンド６は、分配や長距離伝送によって弱まった信号光を増幅させるために設置されている。

【0022】

図２は、ヘッドエンド１に配置される伝送機器の構成を模式的に示した図である。図２に示すように、ヘッドエンド１には、２つの光送信機１０Ａ、１０Ｂと、光スイッチ１１、１２と、２つの光増幅器１３Ａ、１３Ｂと、光分配器１４が配置されている。

【0023】

光送信機１０Ａ、１０Ｂは、高周波の電気信号である放送信号を、波長１５５０ｎｍの光信号（以下、信号光）に変換して出力する装置である。光送信機１０Ａはメインとして使用され、光送信機１０Ｂは光送信機１０Ａが故障した場合などに予備として使用される。

【0024】

光スイッチ１１は、光送信機１０Ａとの接続と光送信機１０Ｂとの接続を切り替える装置である。光スイッチ１１は、光送信機１０Ａからの信号光の入力を監視し、通常時は光送信機１０Ａと接続し、光送信機１０Ａからの信号光を出力するように動作する。また、光スイッチ１１は、光送信機１０Ａからの信号光の異常を検知した場合には、光送信機１０Ｂとの接続に自動的に切り替え、光送信機１０Ｂからの信号光を出力するように動作する。そして、光送信機１０Ａからの信号光が正常に戻った場合には、光送信機１０Ａとの接続に戻すように動作する。信号光の異常は、たとえば、信号光のパワーが規定値を下回った場合や信号光の入力がない場合である。

【0025】

光分配器１４は、光スイッチ１１の出力側と接続されている。光分配器１４は、光スイッチ１１からの信号光を２分配して出力する装置である。

【0026】

光増幅器１３Ａ、１３Ｂは、光分配器１４の２つの出力側にそれぞれ接続されている。光増幅器１３Ａ、１３Ｂは、光分配器１４からの信号光を増幅して出力する装置である。光増幅器１３Ａはメインとして使用され、光増幅器１３Ｂは予備として使用される。光増幅器１３Ａ、１３Ｂの詳細な構成は後述する。

【0027】

光スイッチ１２は、光増幅器１３Ａの出力側との接続と光増幅器１３Ｂの出力側との接続を切り替える装置であり、光スイッチ１１と同様の動作をする。つまり、光スイッチ１２は、光増幅器１３Ａからの信号光の入力を監視し、通常時は光増幅器１３Ａと接続し、光増幅器１３Ａからの信号光を出力するように動作する。また、光スイッチ１２は、光増幅器１３Ａからの信号光の異常を検知した場合には、光増幅器１３Ｂとの接続に自動的に切り替え、光増幅器１３Ｂからの信号光を出力するように動作する。そして、光増幅器１３Ａからの信号光が正常に戻った場合には、光増幅器１３Ａとの接続に戻すように動作する。

【0028】

このように、ヘッドエンド１では、光送信機１０Ａ、光増幅器１３Ａについて故障等が発生した場合に、光スイッチ１１、１２で予備の光送信機１０Ｂ、光増幅器１３Ｂに切り替える冗長構成が取られている。

【0029】

図３は、サブヘッドエンド６に配置される伝送機器の構成を模式的に示した図である。サブヘッドエンド６には、ヘッドエンド１の光分配器１４、光増幅器１３Ａ、１３Ｂ、光スイッチ１２と同一構成のものが配置され、ヘッドエンド１から２つの光送信機１０Ａ、１０Ｂと、光スイッチ１１を省いた構成となっている。つまり、光増幅器１３Ａについて冗長構成が取られた構成となっている。

【0030】

２．光増幅器の構成
図４は、光増幅器１３Ａ、１３Ｂの構成を模式的に示した図である。光増幅器１３Ａ、１３Ｂは、図４に示すように、励起光源１００と、ダミー光源１０１（ダミー光生成部）と、ＷＤＭ１０２と、ＥＤＦ（エルビウムドープファイバー）１０３と、制御装置１０４と、コンパレータ１０５と、論理積回路１０６と、光入力モニタ１０７と、光出力モニタ１０８と、を有している。制御装置１０４、コンパレータ１０５、論理積回路１０６によって本形態の光伝送システムにおける制御部を構成する。

【0031】

励起光源１００は、ＥＤＦ１０３において信号光を増幅させるための励起光を出力する光源である。励起光の波長は、９８０ｎｍまたは１４８０ｎｍである。励起光源１００は、後述のように制御装置１０４からの第１制御信号によって起動がオンオフ制御される。

【0032】

ダミー光源１０１は、信号光と同一の波長（１５５０ｎｍ）のダミー光を出力する装置である。ダミー光の波長は信号光と同一波長に限らず、ＥＤＦ１０３で増幅可能な波長であれば任意の波長でよい。ダミー光源１０１は、後述のように、論理積回路１０６からの第３制御信号によって起動がオンオフ制御される。ダミー光源１０１は、レーザーダイオードとその駆動回路によって構成されている。

【0033】

ダミー光源から出力されるダミー光は、光分岐器１１０の分岐側に入力され、信号光と合波される。光分岐器１１０の分岐比は、信号光の損失を抑えるためになるべく低い方が好ましく、５／９５以下が好ましい。ダミー光の光パワーを十分に高くできるのであれば、１／９９以下としてもよい。

【0034】

ダミー光源１０１は、後述のように出力保持時間内の起動であり、数十ｍｓ～数百ｍｓといった極短時間のみ起動される。そのため、ダミー光の品質は問われず、安価なレーザーダイオードを用いることができる。たとえば、ＤＦＢ型レーザーダイオードやＦＰ型レーザーダイオードでもよい。また、レーザーダイオードの駆動回路も単純なものでよく、温度制御など複雑な駆動回路は必要ない。たとえば、レーザーダイオードの出力を単純にオンオフする駆動回路でよい。

【0035】

駆動回路の一例を図５に示す。図５のように、駆動回路は、抵抗ＲとスイッチングトランジスタＴＲで構成され、スイッチングトランジスタＴＲのコレクタにレーザーダイオードＬＤのカソードが接続され、エミッタに抵抗Ｒが接続された構成である。スイッチングトランジスタＴＲは、たとえばｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである。スイッチングトランジスタＴＲのベースには第３制御信号が入力される。第３制御信号によってスイッチングトランジスタＴＲをオンオフし、レーザーダイオードＬＤの出力をオンオフする構成である。駆動電流は抵抗Ｒによって調整する。

【0036】

ＷＤＭ１０２は、光分岐器１１０からの信号光またはダミー光と、励起光源１００から出力される励起光とを合波して出力する装置である。

【0037】

ＥＤＦ１０３は、信号光またはダミー光を励起光により増幅する装置である。ＥＤＦ１０３の一端はＷＤＭ１０２の出力側と接続されており、信号光またはダミー光と励起光との合波光が入力される。ＥＤＦ１０３から出力される信号光またはダミー光は、光アイソレータ１１２に通された後、光分配器１１３によって分配され出力される。光分配器１１３は必ずしも光増幅器１３Ａ、１３Ｂ内に設ける必要はなく、光増幅器１３Ａ、１３Ｂの外部で光を分配してもよい。

【0038】

ＥＤＦ１０３にダミー光を入射させた場合にＥＤＦ１０３から出力されるダミー光の光パワーは、ＥＤＦ１０３に信号光を入射させた場合にＥＤＦ１０３から出力される信号光の光パワーと同等となるようにする。これは、ダミー光源１０１のレーザーダイオードから出力されるダミー光の光パワーを調整することで可能となる。ダミー光と信号光とで完全に光パワーが等しくなるようにする必要はなく、後段の光スイッチ１２において光が入力されていると判断される程度に光パワーの差が小さければよい。たとえば、光スイッチ１２において信号光の光パワーが７０％未満となったときに信号光が入力されていないと判断される場合、ダミー光の光パワーは信号光の光パワーの７０％以上であればよい。好ましくは、信号光の光パワーの９０～１００％である。

【0039】

なお、実施形態１では信号光の波長を１５５０ｎｍとし、この波長を増幅可能なＥＤＦ１０３を用いているが、信号光の波長に応じて各種の希土類ドープファイバーを用いることができる。たとえば、信号光の波長が１３００ｎｍ帯であれば、Ｐｒ（プラセオジウム）ドープファイバーを用いることができる。また、希土類ドープファイバーの材料も石英に限らず、フッ化物ガラスなどを用いてもよい。

【0040】

制御装置１０４は、励起光源１００の起動を制御するための第１制御信号を生成し出力する装置である。第１制御信号は励起光源１００と論理積回路１０６に入力される。第１制御信号は、０、１の２値の電圧信号であり、１のときは励起光源１００が起動されて励起光が出力され、０のときは励起光源１００が停止されて励起光の出力が停止される。たとえば、値が１で５Ｖ、値が０で０Ｖの電圧信号である。

【0041】

制御装置１０４は、光入力モニタ１０７からの入力モニタ信号によって光増幅器１３Ａ、１３Ｂへの信号光の入力を監視する。そして、入力モニタ信号の電圧値が所定のしきい値より大きければ、信号光が入力されていると判断し、しきい値以下であれば、信号光が入力されていない（遮断されている）と判断する。信号光が入力されている場合には、値が１の第１制御信号を生成し出力する。これにより、励起光源１００を起動して励起光が出力されるように制御する。

【0042】

一方、信号光が入力されていない場合には、出力保持時間内であれば、値が１の第１制御信号を生成して出力する。これにより、出力保持時間内は励起光源１００を起動して励起光が出力されるように制御する。ここで出力保持時間は、光増幅器１３Ａ、１３Ｂへの信号光の入力が遮断されてから所定の時間が経過するまでの時間である。出力保持時間が経過したら、値が０の第１制御信号を生成し出力する。これにより、励起光源１００の起動を停止し、励起光が出力されないように制御する。従来の光増幅器では、信号光の入力がなくなった場合にはすぐに励起光の出力を停止していたが、実施形態１ではこのような出力保持時間を設けている。

【0043】

出力保持時間は、光増幅器１３Ａ、１３Ｂの前段に設けられた光スイッチ１１の切り替え時間よりも長く設定されていればよい。ただし、出力保持時間が長すぎると、その分励起光源１００を無用に起動することになるので、前段の光スイッチ１１の切り替え時間の１．５～３倍に設定するとよい。たとえば、１０～１００ｍｓに設定される。なお、サブヘッドエンド６では、光増幅器の１３Ａ、１３Ｂの前段と後段の双方が光スイッチ１２であるが、この場合も後段の光スイッチ１２について、前段の光スイッチ１２の切り替え時間よりも長く設定されていればよい。

【0044】

コンパレータ１０５は、光入力モニタ１０７からの入力モニタ信号（電圧信号）を基準電圧と比較し、基準電圧よりも高ければ０、低ければ１の２値の電圧信号である第２制御信号を出力する装置である。基準電圧は、光増幅器１３Ａ、１３Ｂへの信号光の入力があるかないかの判断基準となるしきい値である。つまり、第２制御信号は、光増幅器１３Ａ、１３Ｂへの信号光の入力がある場合には０、ない場合には１となる。第２制御信号は、たとえば値が１で５Ｖ、値が０で０Ｖの電圧信号である。

【0045】

論理積回路１０６には、制御装置１０４からの第１制御信号とコンパレータ１０５からの第２制御信号が入力される。論理積回路１０６は、第１制御信号と第２制御信号との論理積を第３制御信号として出力する回路である。第１制御信号が１で、第２制御信号が１の場合には第３制御信号の値は１となり、それ以外の場合は０となる。第３制御信号は、ダミー光源１０１の起動を制御する信号であり、第３制御信号の値が１であれば、ダミー光源１０１が起動されてダミー光が出力される。値が０であれば、ダミー光源１０１の起動が停止されてダミー光の出力は停止される。第３制御信号は、たとえば値１で５Ｖ、値０で０Ｖの電圧信号である。

【0046】

要するに、光増幅器１３Ａ、１３Ｂに信号光の入力がなく、励起光が出力されている状態（つまり出力保持時間内）であれば、第３制御信号の値は１となり、それ以外の場合には、値が０となる。実施形態１では、このような第３制御信号の生成をコンパレータ１０５、論理積回路１０６のハードウェアにより実現している。

【0047】

ダミー光源１０１とその制御部（コンパレータ１０５、論理積回路１０６）はすべてハードウェアで構成されている。そのため、ダミー光源１０１を高速に起動することができ、たとえば１μｓ以下で起動することができる。ダミー光源１０１を高速に起動できるので、信号光の入力が遮断されてからダミー光が出力されるまでの遅延を小さくすることができる。また、コンパレータ１０５、論理積回路１０６は汎用のロジックＩＣを用いることができるので、安価にダミー光源１０１を制御することができる。

【0048】

光入力モニタ１０７は、光増幅器１３Ａ、１３Ｂに入力される信号光を監視するための入力モニタ信号を出力する装置である。光入力モニタ１０７は、フォトダイオードとこれに直列接続する負荷抵抗により構成される。光増幅器１３Ａ、１３Ｂに入力される信号光を光分岐器１０９によって分岐させ、その分岐させた信号光の強度をフォトダイオードにより電気信号に変換して入力モニタ信号とする。光分岐器１０９の分岐比は、たとえば１：９９である。入力モニタ信号は、制御装置１０４とコンパレータ１０５に入力される。

【0049】

光出力モニタ１０８は、光増幅器１３Ａ、１３Ｂから出力される信号光またはダミー光を監視するための出力モニタ信号を出力する装置である。光出力モニタ１０８は、フォトダイオードとこれに直列接続する負荷抵抗により構成される。光アイソレータ１１２から出力される信号光またはダミー光を光分岐器１１１によって分岐させ、その分岐させた光をフォトダイオードにより電気信号に変換して出力モニタ信号とする。出力モニタ信号は制御装置１０４に入力される。制御装置１０４は、出力モニタ信号により光増幅器１３Ａ、１３Ｂの光出力を監視する。

【0050】

なお、実施形態１の光増幅器１３Ａは前方励起型であるが、後方励起型や双方向励起型であってもよい。また、実施形態１では、予備の光増幅器１３Ｂをメインの光増幅器１３Ａと同一構成としているが、予備の光増幅器１３Ｂはダミー光の生成、制御部分を省いた構成としてもよい。ただし、光伝送システムのさらなる強靭化のためには、実施形態１のように、予備の光増幅器１３Ｂをメインの光増幅器１３Ａと同一構成とすることが好ましい。

【0051】

３．光増幅器の動作
次に、光増幅器１３Ａの動作について、図６を参照に説明する。図６は、光増幅器１３Ａに入力される信号光の光パワーと、出力される信号光またはダミー光の光パワーについて時間変化を示した図である。なお、光増幅器１３Ｂの動作も光増幅器１３Ａと同一の動作となる。

【0052】

まず、光増幅器１３Ａに信号光が入力されている場合の動作について説明する。

【0053】

図６に示すように、光増幅器１３Ａに信号光が入力されている場合、光入力モニタ１０７からの入力モニタ信号により制御装置１０４は信号光の入力を検知し、値を１とする第１制御信号の値を生成して励起光源１００、論理積回路１０６に出力する。値が１の第１制御信号に基づき、励起光源１００は起動され、励起光が出力される。

【0054】

一方で、コンパレータ１０５にも入力モニタ信号が入力される。信号光の入力があるため、入力モニタ信号は基準電圧以上であり、コンパレータ１０５は第２制御信号の値を０として論理積回路１０６に出力する。第１制御信号の値が１、第２制御信号の値が０であるから、論理積は０であり、論理積回路１０６は第３制御信号の値を０としてダミー光源１０１に出力する。第３制御信号の値が０であるためダミー光源１０１は起動せず、ダミー光が出力されない。よって、光分岐器１１０の分岐側にダミー光は入力されず、信号光のみが入力されて出力される。

【0055】

光分岐器１１０からの信号光と励起光源１００からの励起光は、ＷＤＭ１０２に入力される。そしてＷＤＭ１０２で合波された後、ＥＤＦ１０３に入力される。ＥＤＦ１０３によって信号光は増幅され出力される。たとえば１００ｍＷに増幅される。このように、信号光が入力されている場合には、通常の信号光増幅動作となる。たとえば、図６のように、３ｍＷの信号光が１００ｍＷに増幅されて出力される。

【0056】

次に、光増幅器１３Ａの前段の光スイッチ１１が切り替わった場合の動作について説明する。

【0057】

光増幅器１３Ａの前段の光スイッチ１１が切り替わると、その切り替えが始まった瞬間、信号光が遮断され、光スイッチ１１からの信号光の出力が途絶える。たとえば、図６のように、信号光の光パワーが３ｍＷから０ｍＷに低下する。すると、光スイッチ１１の後段の光増幅器１３Ａにも信号光が入力されなくなる。

【0058】

制御装置１０４は、信号光の遮断により入力モニタ信号の電圧がしきい値以下となったことを検知すると、出力保持時間のカウントを開始し、出力保持時間が経過するまでは第１制御信号の値を１に保持して励起光源１００、論理積回路１０６に出力する。第１制御信号の値が１であるため励起光源１００の起動は継続され、励起光が出力される。

【0059】

一方、コンパレータ１０５は、信号光の遮断により入力モニタ信号の電圧が基準電圧以下となるので、第２制御信号の値を１として論理積回路１０６に出力する。第１制御信号の値が１、第２制御信号の値が１であるから、論理積は１であり、論理積回路１０６は第３制御信号の値を１としてダミー光源１０１に出力する。第３制御信号の値が１であるため、ダミー光源１０１は起動され、ダミー光が出力される。

【0060】

よって、ダミー光と励起光がＷＤＭ１０２で合波されＥＤＦ１０３に入力される。ＥＤＦ１０３によってダミー光は増幅され出力される。ここで、増幅されたダミー光の光パワーが１００ｍＷとなるように、ダミー光源１０１のレーザーダイオードの光パワーが設定されている。たとえば、ＷＤＭ１０２の入力に到達したときのダミー光の光パワーが約０．１ｍＷ（約－１０ｄＢｍ）であれば、ダミー光を１００ｍＷに増幅可能である。光分岐器１１０の分岐比が５：９５であれば、ダミー光源１０１のレーザーダイオードの光パワーを約３ｍＷ（約５ｄＢｍ）とすればよい。

【0061】

このように、光増幅器１３Ａ、１３Ｂへの信号光の入力が遮断されるとすぐにダミー光源１０１が起動されてダミー光が出力され、ＥＤＦ１０３によって信号光と同等の光パワーまで増幅されて光増幅器１３Ａ、１３Ｂから出力される（図６参照）。なお、信号光からダミー光に切り替わる際、信号光の光パワーがしきい値以下となった瞬間にダミー光が出力されるため、ＥＤＦ１０３に励起光のみが入力された状態からダミー光が入力されることにはならず、光サージは発生しない。

【0062】

光増幅器１３Ａの前段の光スイッチ１１の切り替えが終わると、信号光が再び前段の光スイッチ１１から出力されるようになる。すると光スイッチ１１の後段の光増幅器１３Ａにも信号光が再び入力されるようになる。

【0063】

制御装置１０４は、信号光の入力の復活により入力モニタ信号の電圧がしきい値を上回ったことを検知すると、出力保持時間のカウントをリセットして停止する。第１制御信号の値は１に保持したままである。

【0064】

また、コンパレータ１０５は、信号光の入力の復活により入力モニタ信号の電圧が基準電圧を上回るため、第２制御信号の値を０として論理積回路１０６に出力する。第１制御信号の値が１、第２制御信号の値が０であるから、論理積は０であり、論理積回路１０６は第３制御信号の値を０としてダミー光源１０１に出力する。第３制御信号の値が０であるため、ダミー光源１０１の起動は停止され、ダミー光の出力が停止される。

【0065】

このように、光増幅器１３Ａ、１３Ｂへの信号光の入力が復活するとすぐにダミー光源１０１の起動が停止されてダミー光の出力が停止され、ＥＤＦ１０３には信号光と励起光が入力されるようになる。そのため、通常の信号光増幅動作に戻る（図６参照）。

【0066】

ダミー光から信号光に切り替わる際、信号光が復活した瞬間にダミー光の出力が停止されるため、ＥＤＦ１０３に励起光のみが入力された状態から信号光が入力されることにはならず、光サージは発生しない。

【0067】

なお、出力保持時間を経過しても信号光の復活がない場合、たとえば、機器の故障や伝送路断絶等による信号光の遮断の場合には、出力保持時間の経過後、制御装置１０４は第１制御信号の値を０として、励起光もダミー光も出力しない動作となる。

【0068】

以上のように、光スイッチ１１の切り替えによる信号光の中断の間、光増幅器１３Ａからは信号光と同等の光パワーのダミー光が出力される。その結果、光増幅器１３Ａの前段の光スイッチ１１の切り替えに伴う信号光の瞬断が生じても、後段の光スイッチ１２には光増幅器１３Ａから信号光と同等の光パワーのダミー光が入力され、後段の光スイッチ１２が前段の光スイッチ１１の切り替えに連動して無用に切り替わってしまうことが防止されている。なお、光増幅器１３Ａの前段に光スイッチ１１、後段に光スイッチ１２の場合を説明したが、前段と後段の双方が光スイッチ１２の場合（サブヘッドエンド６内の光増幅器１３Ａの前段後段の場合）も同様である。

【0069】

また、信号光の遮断から復帰までの間、信号光からダミー光、ダミー光から信号光の切り替わりは連続的に行われるので、光サージの発生も防止されている。

【0070】

また、実施形態１では、ダミー光源１０１はコンパレータ１０５、論理積回路１０６によって起動され、ハードウェアにより制御される。そのため、ダミー光源１０１は高速に起動でき、信号光が遮断されてからダミー光が出力されるまでの遅延を十分に小さくすることができる。

【0071】

（実施形態１の変形形態）
実施形態１では、コンパレータ１０５、論理積回路１０６によってダミー光源１０１をハードウェア制御しているが、これに限るものではない。要は、光増幅器１３Ａ、１３Ｂに信号光が入力されていない状態であって出力保持時間内である場合に、ダミー光源１０１を起動してダミー光が出力されるようにし、それ以外の場合にはダミー光源１０１の起動を停止するように制御できればよい。そのように制御できるのであれば、ハードウェアによる制御でも、同等な応答速度を有するソフトウェアによる制御でもよい。ただし、信号光が遮断されてからダミー光が出力されるまでの遅延はなるべく短くすることが好ましく、その点でダミー光源１０１の起動が速いハードウェア制御が好ましい。

【0072】

また、コンパレータ１０５、論理積回路１０６を設けずに単に第１制御信号によってダミー光源１０１をオンオフ制御してもよい。この場合、信号光が光増幅器１３Ａに入力されている間もダミー光源１０１からダミー光が出力され、信号光にダミー光が合波されることになる。しかし、後述の実施形態２と同様に、ダミー光の光パワーが信号光の光パワーに比べて十分に低ければ、信号光に対するダミー光の影響は無視できる。ただし、ダミー光源１０１が長時間駆動されることになるため、実施形態１のように信号光の入力がない場合はダミー光源１０１の起動を停止するように制御することが好ましい。

【0073】

（実施形態２）
実施形態２は、実施形態１における光増幅器１３Ａ、１３Ｂを光増幅器２３Ａ、２３Ｂに置き換えたものである。他の構成は実施形態１と同様である。図７は、光増幅器２３Ａ、２３Ｂの構成を模式的に示した図である。光増幅器２３Ａ、２３Ｂの構成中、光増幅器１３Ａ、１３Ｂと同様の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

【0074】

光増幅器２３Ａ、２３Ｂは、図７に示すように、光増幅器１３Ａ、１３Ｂのコンパレータ１０５、論理積回路１０６、ダミー光源１０１を、ＥＤＦ２００（ダミー光生成部）、光分岐器２０１に替えた構成である。ＥＤＦ２００は、ＥＤＦ１０３と同様にエルビウムドープファイバーである。

【0075】

光分岐器２０１は、励起光源１００からの励起光を一部分岐して出力する装置である。分岐比はたとえば５：９５である。分岐された励起光は、ＥＤＦ２００に入力される。ＥＤＦ２００に入力されるのは励起光のみであるため、ＥＤＦ２００からはＡＳＥ（自然放射増幅光）が出力される。ＡＳＥは、自然放出光が誘導放出により増幅されたものであり、波長はおよそ１５２０～１５７０ｎｍにわたる広帯域な光である。実施形態２では、このＡＳＥをダミー光として利用する。ＥＤＦ２００から出力されるダミー光は、実施形態１と同様に光分岐器１１０の分岐側に入力される。

【0076】

ＥＤＦ２００から出力されるダミー光の光パワーは、ＥＤＦ２００の長さと、ＥＤＦ２００に入力される励起光の光パワーによって制御する。これにより、光増幅器２３Ａ、２３Ｂから出力される光パワーが、信号光が入力される場合とされない場合とで変動しないように制御することができる。なお、ＡＳＥは前方に向かう光（光分岐器１１０側に向かう光）だけでなく、後方に向かう光（光分岐器２０１側に向かう光）も発生し、前方に向かう光は全体の３割程度である点に留意する。

【0077】

光分岐器２０１により励起光を分岐するため、励起光源１００から出力される励起光の光パワーは光増幅器１３Ａ、１３Ｂの場合に比べて高くする必要がある。しかし、励起光源１００の定格の範囲内で十分にこのような調整は可能である。

【0078】

一例として、光増幅器１３Ａ、１３Ｂにおいて励起光源１００から出力されＷＤＭ１０２に入力される励起光の光パワーが２７００ｍＷの場合を考える。この場合、光増幅器２３Ａ、２３Ｂにおいて励起光源１００から出力される励起光の光パワーを約３１００ｍＷとすれば、分岐比５：９５の光分岐器２０１を介してＷＤＭ１０２に入力される励起光の光パワーは約２７００ｍＷとなり、実施形態１と同じになる。また、光分岐器２０１により分岐された励起光の光パワーは約１００ｍＷとなり、ＥＤＦ２００によって約８ｍＷのＡＳＥであるダミー光となる。このダミー光は光分岐器１１０を介して約０．２５ｍＷとなりＷＤＭ１０２に入力される。０．１～０．２５ｍＷであれば、ＥＤＦ１０３によってダミー光を信号光と同等の光パワー１００ｍＷに増幅するように調整できる。

【0079】

光増幅器２３Ａ、２３Ｂでは、信号光の入力がない場合でも、出力保持時間内であれば励起光源１００が起動され励起光が出力されているので、ダミー光も出力される。したがって、実施形態１の光増幅器１３Ａ、１３Ｂと同様に、無用な光スイッチの切り替えが防止されている。

【0080】

また、光増幅器２３Ａ、２３Ｂでは、励起光源１００が起動している間はダミー光も常時出力される。そのため、光増幅器２３Ａ、２３Ｂに信号光が入力されている場合にもダミー光が出力され、光分岐器１１０において信号光にダミー光が合波され出力される。ここで、信号光がダミー光の影響を受けないかが問題となる。しかし、ダミー光の光パワーは信号光の光パワーの１／１０以下であり、信号光の光パワーに比べて十分に小さいため、信号光に対するダミー光の影響は無視できる。上記の一例で言えば、信号光は３ｍＷであり、ＷＤＭ１０２に入力されるダミー光の光パワーが０．２５ｍＷである場合でも、信号光の光パワーの１／１２である。

【0081】

以上、実施形態２における光増幅器２３Ａ、２３Ｂもまた、実施形態１における光増幅器１３Ａ、１３Ｂと同様に、無用な光スイッチ１２の切り替えが防止されている。

【0082】

（実施形態３）
図８は、実施形態３における出力保持装置３０の構成を模式的に示した図である。出力保持装置３０は、実施形態１の光増幅器１３Ａ、１３Ｂにおけるダミー光の生成、制御部分を光増幅器１３Ａ、１３Ｂから取り出した構成である。すなわち、光増幅器１３Ａ、１３Ｂの各構成のうち、ダミー光源１０１、コンパレータ１０５、論理積回路１０６、光入力モニタ１０７、光分岐器１０９、１１０を有し、制御装置１０４に替えて制御装置３０１を設けた構成である。制御装置３０１は、光入力モニタ１０７からの入力モニタ信号により第１制御信号を生成する点で制御装置１０４と同様である。制御装置３０１では、光出力モニタ１０８による出力の監視は行わない。

【0083】

実施形態３における出力保持装置３０は、既存の光増幅器３００の前段に後付けして、光増幅器１３Ａ、１３Ｂと同様の機能とすることができる。ここで既存の光増幅器３００とは、図１０に示すように、光増幅器１３Ａ、１３Ｂからダミー光の生成、制御部分を省いた構成である。すなわち、光増幅器１３Ａ、１３Ｂの各構成のうち、ダミー光源１０１、コンパレータ１０５、論理積回路１０６、光分岐器１１０を省いた構成である。出力保持装置３０は、既存の光増幅器への信号光の入力が遮断された場合でも、出力保持時間の間は、光増幅器から信号光と同等の光パワーのダミー光が出力されるように、出力を保持する装置である。

【0084】

実施形態３における出力保持装置３０を用いれば、複数の既存の光増幅器に共通してダミー光の生成、制御機能を付加することができる。

【0085】

実施形態３における出力保持装置３０は、図１に示した光伝送システムにおいて、光分配器５によってＮ（Ｎは２以上の自然数）本に分配された各光ファイバー３に、図１０に示すような既存の光増幅器３００－１～３００－Ｎがそれぞれ挿入されている場合に好適である。実施形態３では、出力保持装置３０を設けることで、これら光増幅器３００－１～３００－Ｎに対してダミー光の生成、制御機能を共通に付与することができる。

【0086】

出力保持装置３０は、光スイッチ１１、１２から光分配器５までの間の伝送路に挿入されている。たとえば、図９に示すように、ヘッドエンド１と光分配器５の間や、サブヘッドエンド６と光分配器５の間に挿入されている。また、出力保持装置３０は、サブヘッドエンド６の入力側、たとえば、図３の光分配器１４の前に挿入してもよい。

【0087】

なお、光増幅器３００－１～３００－Ｎには、図示しないが、それぞれ予備の光増幅器と光スイッチ１２が設けられており、実施形態１、２と同様の冗長構成が採用されている。

【0088】

出力保持装置３０の動作について説明する。出力保持装置３０の動作は実施形態１、２と同様である。すなわち、出力保持装置３０への信号光の入力が途絶えた場合に、出力保持時間内の間はダミー光源１０１を起動してダミー光が出力され、それ以外の場合にはダミー光が出力されない。

【0089】

したがって、出力保持装置３０の前段の光スイッチ１１、１２の切り替え動作によって信号光が瞬断された場合でも、出力保持装置３０からはダミー光が出力される。そして、光増幅器３００－１～３００－Ｎに入力されたダミー光は、信号光と同等の光パワーまで増幅されて出力され、光増幅器３００－１～３００－Ｎの後段の光スイッチ１２には信号光と同等の光パワーのダミー光が入力される。この結果、前段の光スイッチ１１、１２による切り替え動作によって瞬断があった場合の後段の光スイッチ１２の無用な切り替えが防止されている。

【0090】

光増幅器３００－１～３００－Ｎから出力されるダミー光の光パワーが信号光の場合と同等となるようにするためには、光分岐器１１０の挿入損失と光分配器５の挿入損失を合わせた総合損失を考慮してダミー光源１０１のレーザーダイオードの出力を設定すればよい。

【0091】

たとえば、光増幅器３００－１～３００－Ｎへの入力時点でダミー光の光パワーが０．１ｍＷ（ー１０ｄＢｍ）であれば、光増幅器３００－１～３００－Ｎから出力されるダミー光の光パワーを１００ｍＷまで増幅させることができ、信号光の光パワーと同等とすることができる。

【0092】

光分岐器１１０として分岐比５：９５のものを使用する場合、光分配器５が４分配であれば総合損失は約２１ｄＢなので、ダミー光源１０１のレーザーダイオードの出力を約１３ｍＷ（約１１ｄＢｍ）とすればよい。光増幅器３００－１～３００－Ｎへの入力時点でダミー光の光パワーを０．１ｍＷ（ー１０ｄＢｍ）とすることができる。同様に、光分配器５が８分配であれば、総合損失は約２４ｄＢなので、ダミー光源１０１のレーザーダイオードの出力を約２５ｍＷ（約１４ｄＢｍ）とすればよい。

【0093】

以上のように、実施形態３では、光伝送システムにおける光分配器５下の各光増幅器３００－１～３００－Ｎに対して、ダミー光の生成、制御を出力保持装置３０によって共通化している。個々の光増幅器３００－１～３００－Ｎにダミー光の生成、制御部分を設ける必要がなく、出力保持時間を設定する必要もないので低コスト化を図ることができる。また、実施形態３では既存の光伝送システムに出力保持装置３０を組み込むだけでよく、既存の光増幅器を置き換える必要がない。

【符号の説明】

【0094】

１：ヘッドエンド
２：加入者宅
３：光ファイバー
４：光端末器
５：光分配器
６：サブヘッドエンド
７：テレビ
１０Ａ、１０Ｂ：光送信機
１１、１２：光スイッチ
１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、３００－１～３００－Ｎ：光増幅器
３０：出力保持装置
１００：励起光源
１０１：ダミー光源
１０２：ＷＤＭ
１０３、２００：ＥＤＦ
１０４：制御装置
１０５：コンパレータ
１０６：論理積回路
１０７：光入力モニタ
１０８：光出力モニタ
１０９、１１０、１１１：光分岐器
１１３：光分配器
１１２：光アイソレータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】