特許 7687409 光合分波装置、光伝送システム及び光合分波方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-26

(45)【発行日】2025-06-03

(54)【発明の名称】光合分波装置、光伝送システム及び光合分波方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/293 20130101AFI20250527BHJP

   H04J 14/02 20060101ALI20250527BHJP

【ＦＩ】

H04B10/293

H04J14/02 101

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023543603

(86)(22)【出願日】2021-08-27

(86)【国際出願番号】 JP2021031476

(87)【国際公開番号】W WO2023026463

(87)【国際公開日】2023-03-02

【審査請求日】2024-02-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100178216

【弁理士】

【氏名又は名称】浜野 絢子

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】阿部 亮太

【審査官】対馬 英明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１０２６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１２３９２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－１１１４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８２７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８８４６２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １０／００－１０／９０

Ｈ０４Ｊ １４／００－１４／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された第１の波長多重信号光を第１の波長帯の第１の信号光と第２の波長帯の第２の信号光とに分波してそれぞれを出力する第１の分波手段と、
前記第１の分波手段から入力された前記第２の信号光を増幅する第１の増幅手段と、
入力された前記第２の信号光、及び、入力された前記第２の波長帯の第３の信号光に基づいて第４の信号光を出力する光処理手段と、
前記第４の信号光と、前記第１の分波手段から出力された前記第１の信号光とを合波する第１の合波手段と、
入力された第２の波長多重信号光を前記第１の波長帯の第５の信号光と前記第３の信号光とに分波する第２の分波手段と、
前記第２の分波手段から入力された前記第３の信号光を増幅する第２の増幅手段と、
前記光処理手段から出力された第６の信号光と、前記第２の分波手段から出力された前記第５の信号光とを合波する第２の合波手段と、
を備え、
前記光処理手段は、入力された前記第２の信号光と入力された前記第３の信号光とに基づいて前記第６の信号光を出力し、
前記第１の増幅手段の利得は、
前記第１の合波手段から出力される前記第１の信号光の光パワーと、
前記第１の合波手段から出力される前記第４の信号光の光パワーと、
の差が所定の値以下となるように設定され、
前記第２の増幅手段の利得は、
前記第２の合波手段から出力される前記第５の信号光の光パワーと、
前記第２の合波手段から出力される前記第６の信号光の光パワーと、の差が前記所定の値以下となるように設定される、
光合分波装置。

【請求項2】

前記第１の波長帯はＬ帯であり、前記第２の波長帯はＣ帯である、請求項１に記載された光合分波装置。

【請求項3】

前記光処理手段は波長選択スイッチである、請求項１又は２に記載された光合分波装置。

【請求項4】

前記第１の分波手段から出力された前記第１の信号光の光パワーを減衰させる第１の光減衰器を備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載された光合分波装置。

【請求項5】

前記第２の分波手段から出力された前記第５の信号光の光パワーを減衰させる第２の光減衰器を備える、請求項４に記載された光合分波装置。

【請求項6】

請求項４又は５に記載された光合分波装置と、
前記第１の波長多重信号光を前記光合分波装置に送信する第１の端局と、
前記第２の合波手段から出力される前記第５の信号光及び前記第６の信号光を受信する第２の端局と、
前記第１の合波手段から出力される前記第１の信号光及び前記第４の信号光を受信し、前記第２の波長多重信号光を前記光合分波装置へ出力する第３の端局と、
が通信可能に接続された光伝送システム。

【請求項7】

前記第１乃至第３の端局と前記光合分波装置との間の光伝送路の少なくとも１つに、光増幅器を備える中継局が配置された、請求項６に記載された光伝送システム。

【請求項8】

入力された第１の波長多重信号光を第１の波長帯の第１の信号光と第２の波長帯の第２の信号光とに第１の分波手段によって分波し、
入力された第２の波長多重信号光を前記第１の波長帯の第５の信号光と前記第２の波長帯の第３の信号光とに第２の分波手段によって分波し、
前記第２の信号光及び前記第３の信号光を増幅し、
増幅された前記第２の信号光、及び、増幅された前記第３の信号光に基づいて第４の信号光及び第６の信号光を出力し、
前記第４の信号光と、前記第１の分波手段から出力された前記第１の信号光とを第１の合波手段によって合波し、
前記第６の信号光と、前記第２の分波手段から出力された前記第５の信号光とを第２の合波手段によって合波し、
前記第２の信号光の増幅の利得を、
前記第１の合波手段から出力される前記第１の信号光の光パワーと、
前記第１の合波手段から出力される前記第４の信号光の光パワーと、の差が所定の値以下となるように設定し、
前記第３の信号光の増幅の利得を、
前記第２の合波手段から出力される前記第５の信号光の光パワーと、
前記第２の合波手段から出力される前記第６の信号光の光パワーと、の差が前記所定の値以下となるように設定する、
光合分波方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は光合分波装置及び光合分波方法に関し、特に、合波された波長多重信号光の光パワーの調整機能を備える光合分波装置及び光合分波方法に関する。

【背景技術】

【0002】

海底に設置された光分岐装置や光合分波装置等の装置（海底装置）を含む光伝送システムにおいては、Ｃ帯（Ｃ－ｂａｎｄ）からＬ帯（Ｌ－ｂａｎｄ）に渡る広帯域の波長多重信号光が伝送される。このような広帯域の波長多重信号光を長距離伝送するためには、Ｃ帯及びＬ帯の両方の波長帯の波長多重信号光を増幅できる光増幅器が必要となる。本明細書では、Ｃ帯は波長が１５３０ｎｍ以上１５６５ｎｍ未満の波長帯をいい、Ｌ帯は波長が１５６５ｎｍ以上１６２５ｎｍ未満の波長帯をいう。また、以下では、波長多重信号光を「ＷＤＭ信号光」と記載する。ＷＤＭは、Wavelength Division Multiplexedの略である。さらに、波長帯域がＣ帯であるＷＤＭ信号光を「Ｃ帯ＷＤＭ信号光」と記載し、波長帯域がＬ帯であるＷＤＭ信号光を「Ｌ帯ＷＤＭ信号光」と記載する。上述の光伝送システムの一例が、特許文献１に開示されている。

【0003】

図８は、特許文献１に記載された一般的な光増幅器９００の構成を示すブロック図である。図８には、各部のＷＤＭ信号光のスペクトルを、縦軸（高さ）を光パワー、横軸を波長として併せて示す。光増幅器９００に入力されたＷＤＭ信号光は、分波器９０１においてＣ帯ＷＤＭ信号光及びＬ帯ＷＤＭ信号光に分波される。分波されたＣ帯ＷＤＭ信号光及びＬ帯ＷＤＭ信号光は、それぞれＣ帯ＥＤＦＡ９０２及びＬ帯ＥＤＦＡ９０３において増幅される。増幅されたこれらのＷＤＭ信号光は、合波器９０４において波長多重され、光増幅器９００から出力される。なお、ＥＤＦＡは（Erbium-Doped Optical Fiber Amplifier、エルビウム添加光ファイバ増幅器）を意味する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－０５０３６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

Ｃ帯及びＬ帯の信号光を含むＷＤＭ信号光を伝送する一般的な光海底伝送システムでは、ＷＤＭ信号光の減衰を補償するために、Ｃ帯ＥＤＦＡ９０２及びＬ帯ＥＤＦＡ９０３の両方を海底装置に搭載する必要がある。さらに、これらの光増幅器を励起するために、励起光源が２台必要であるとともに、励起光とＷＤＭ信号光とを合波する合波器も２台ずつ必要となる。その結果、例えばＣ帯ＷＤＭ信号光のみを伝送する場合と比較して、Ｃ帯及びＬ帯の信号光を含むＷＤＭ信号光を伝送する場合には、光増幅器を構成する光部品の数が２倍に増加する。

【0006】

一方、海底装置の内部の部品の収容スペースは限られている上に、近年では複数の光ファイバが接続された部品（例えば、ＷＳＳ（Wavelength Selective Switch、波長選択スイッチ）など）が海底装置に搭載される場合も増加している。このため、光増幅器の部品の収容スペースがいっそう制限される場合もある。また、海底装置に収容される光部品を減らすために、例えばＣ帯ＷＤＭ信号光の経路にのみＷＳＳなどの受動部品を配置した場合、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とで海底装置内の損失に大きな差が生じる。その結果、海底装置から出力されるＣ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーとの間に差異が生じる。このような波長帯間の光パワーの差は伝送品質に影響を与える恐れがある。
（発明の目的）
本発明は、光海底伝送システムで用いられる光合分波装置において、簡単な構成で、波長帯間の光パワーの差の発生を抑制する技術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】

【0007】

本発明の光合分波装置は、入力された第１の波長多重信号光を第１の波長帯の第１の信号光と第２の波長帯の第２の信号光とに分波してそれぞれを出力する第１の分波手段と、前記第１の分波手段から入力された前記第２の信号光を増幅する第１の増幅手段と、入力された前記第２の信号光、及び、入力された前記第２の波長帯の第３の信号光に基づいて第４の信号光を出力する光処理手段と、前記第４の信号光と、前記第１の分波手段から出力された前記第１の信号光とを合波する第１の合波手段と、を備え、前記第１の増幅手段の利得は、前記第１の合波手段から出力される前記第１の信号光の光パワーと、前記第１の合波手段から出力される前記第４の信号光の光パワーと、の差が所定の値以下となるように設定される。

【0008】

本発明の光合分波方法は、入力された第１の波長多重信号光を第１の波長帯の第１の信号光と第２の波長帯の第２の信号光とに分波手段によって分波し、前記第２の信号光を増幅し、増幅された前記第２の信号光、及び、入力された前記第２の波長帯の第３の信号光に基づいて第４の信号光を出力し、前記第４の信号光と、前記分波手段から出力された前記第１の信号光とを合波手段によって合波する、手順を含み、前記第２の信号光の増幅の利得は、前記合波手段から出力される前記第１の信号光の光パワーと、前記合波手段から出力される前記第４の信号光の光パワーと、の差が所定の値以下となるように設定される。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、光合分波装置において、簡単な構成で、波長帯間の光パワーの差の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】海底伝送システム１の構成例を示すブロック図である。

【図2】光合分波装置２０１の構成例を示すブロック図である。

【図3】第１の実施形態における光合分波装置２０１の動作例を説明する図である。

【図4】光合分波装置２０１の第１の変形例を示す図である。

【図5】光合分波装置２０１の第２の変形例を示す図である。

【図6】第２の実施形態における光合分波装置２０１の動作例を説明する図である。

【図7】第３の実施形態における光合分波装置２０１の動作例を説明する図である。

【図8】一般的な光増幅器９００の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。図中に示された矢印の方向は例示であり、信号光の方向の限定を意図しない。各実施形態及び図面では既出の要素には同一の参照符号を付して、重複する説明は省略する。

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における海底伝送システム１の構成例を示すブロック図である。海底伝送システム１は、端局１０１－１０３、光中継器１１１－１１３、光分岐装置１２１、及び光合分波装置２０１を備える。端局１０１－１０３は陸上に設置され、陸上伝送システム（図示せず）と海底伝送システム１とのインタフェース機能を備える。光中継器１１１－１１３、光分岐装置１２１及び光合分波装置２０１は海底に設置される。海底ケーブル５１－５５及び６１－６５は、これらの機器の間を接続する、光ファイバ伝送路を含む海底ケーブルである。

【0013】

端局１０１は光送信器を備え、Ｃ帯ＷＤＭ信号光及びＬ帯ＷＤＭ信号光が波長多重されたＷＤＭ信号光３０１を光中継器１１１へ送信する。端局１０２は光受信器を備え、光中継器１１２からＷＤＭ信号光３０４を受信する。端局１０３は光送信器及び光受信器を備え、光中継器１１３からＷＤＭ信号光３０２を受信するとともに光中継器１１３へＣ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とが波長多重されたＷＤＭ信号光３０３を送信する。

【0014】

光分岐装置１２１は、海底ケーブル５２、５３、６３及び６４の間の接続を制御する。本実施形態では、光分岐装置１２１は、海底ケーブル５２と海底ケーブル５３とを接続するとともに、海底ケーブル６３と海底ケーブル６４とを接続する。このような接続により、端局１０１が送信したＷＤＭ信号光３０１は、光中継器１１１を介して光合分波装置２０１へ伝送される。また、光合分波装置２０１が送信したＷＤＭ信号光３０４は、光中継器１１２を介して端局１０２へ伝送される。光分岐装置１２１の機能は、光分岐装置１２１が備える光スイッチによって実現されてもよい。光スイッチは、端局１０１－１０３のいずれかから光合分波装置２０１へ送信される制御信号によって制御されてもよい。

【0015】

光中継器１１１及び１１２は、Ｃ帯及びＬ帯のＷＤＭ信号光を増幅するための光増幅器をそれぞれ１組備える。本実施形態の光中継器１１１及び１１２は、Ｃ帯及びＬ帯の信号光を増幅するために、図８で説明した一般的な光増幅器９００を備えてもよい。例えば、光中継器１１１は、端局１０１から受信したＷＤＭ信号光３０１を、Ｃ帯ＥＤＦＡ及びＬ帯ＥＤＦＡを用いて増幅する。光中継器１１２は、光分岐装置１２１から受信したＷＤＭ信号光３０４を、Ｃ帯ＥＤＦＡ及びＬ帯ＥＤＦＡを用いて増幅する。

【0016】

光中継器１１３は、図８で説明した光増幅器９００を２組備えてもよい。光中継器１１３は、光合分波装置２０１から受信したＷＤＭ信号光３０２を増幅して端局１０３へ送信する。また、光中継器１１３は、端局１０３から受信したＷＤＭ信号光３０３を増幅して光合分波装置２０１へ送信する。

【0017】

光合分波装置２０１は、光分岐装置１２１からＷＤＭ信号光３０１を受信し、光中継器１１３からＷＤＭ信号光３０３を受信する。光合分波装置２０１は、ＷＤＭ信号光３０１及び３０３を処理し、ＷＤＭ信号光３０１及び３０３に基づいてＷＤＭ信号光３０２及び３０４を生成する。そして、光合分波装置２０１は、ＷＤＭ信号光３０２を光中継器１１３へ送信し、ＷＤＭ信号光３０４を光分岐装置１２１へ送信する。光合分波装置２０１の詳細は、図２を用いて説明する。

【0018】

図２は、光合分波装置２０１の構成例を示すブロック図である。光合分波装置２０１は、分波器２１１及び２１２、合波器２２１及び２２２、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１及び２３２、ＷＳＳ２４１を備える。

【0019】

分波器２１１は、海底ケーブル５３を経由して光分岐装置１２１から受信したＷＤＭ信号光３０１を、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とに分離する。分波器２１２は、海底ケーブル６２を経由して端局１０３から受信したＷＤＭ信号光３０３を、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とに分離する。

【0020】

Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１は、分波器２１１において分離されたＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅する。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３２は、分波器２１２において分離されたＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅する。

【0021】

ＷＳＳ２４１は、２個の入力ポートＰ１及びＰ２、並びに、２個の出力ポートＰ３及びＰ４を備える波長選択スイッチである。ＷＳＳ２４１は、Ｐ１及びＰ２から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光から所定の波長の信号光を含むＣ帯ＷＤＭ信号光をＰ３及びＰ４から出力可能なデバイスである。ＷＳＳ２４１は、Ｐ１及びＰ２から入力された信号光の波長と、Ｐ３及びＰ４から出力される信号光の波長との関係を、ＷＳＳ２４１の外部から設定する機能を備える。ＷＳＳ２４１のこのような機能は公知である。光合分波装置２０１は、ＷＳＳ２４１を制御するための制御回路を備えてもよい。制御回路は、端局１０１－１０３のいずれかからの指示に基づいてＷＳＳ２４１を制御してもよい。

【0022】

Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１において増幅されたＣ帯ＷＤＭ信号光は、Ｐ１からＷＳＳ２４１へ入力される。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３２において増幅されたＣ帯ＷＤＭ信号光は、Ｐ２からＷＳＳ２４１へ入力される。ＷＳＳ２４１は、これらのＣ帯ＷＤＭ信号光に基づいて、端局１０２へ伝送されるＣ帯ＷＤＭ信号光と、端局１０３へ送信されるＣ帯ＷＤＭ信号光とを生成する。ＷＳＳ２４１が生成した、端局１０２へ伝送されるＣ帯ＷＤＭ信号光は、合波器２２２において、分波器２１２から入力されたＬ帯ＷＤＭ信号光と合波される。合波器２２２において合波されたＷＤＭ信号光は、ＷＤＭ信号光３０４として光分岐装置１２１へ送信される。一方、ＷＳＳ２４１が生成した、端局１０３へ伝送されるＣ帯ＷＤＭ信号光は、合波器２２１において、分波器２１１から入力されたＬ帯ＷＤＭ信号光と合波される。合波器２２１において合波されたＷＤＭ信号光は、ＷＤＭ信号光３０２として光中継器１１３へ送信される。

【0023】

光合分波装置２０１において、端局１０１から送信されたＷＤＭ信号光３０１に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光は、分波器２１１及び合波器２２１を介して端局１０３へ伝送される。端局１０３から送信されたＷＤＭ信号光３０３に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光は、分波器２１２及び合波器２２２を介して端局１０２へ伝送される。

【0024】

また、端局１０１から送信されたＷＤＭ信号光３０１に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光は、光合分波装置２０１が備えるＷＳＳ２４１において処理され、端局１０２及び端局１０３の一方又は両方へ伝送される。端局１０３から送信されたＷＤＭ信号光３０３に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光は、光合分波装置２０１が備えるＷＳＳ２４１において処理され、端局１０２及び端局１０３の一方又は両方へ伝送される。

【0025】

図３は、第１の実施形態における光合分波装置２０１の動作例を説明する図である。図中の［１］～［５］は各箇所におけるＷＤＭ信号光のスペクトルを、縦軸（高さ）を光パワー、横軸を波長として模式的に示す。光合分波装置２０１は、ＷＤＭ信号光３０１（［１］）を受信する。分波器２１１は、ＷＤＭ信号光３０１をＣ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とに分波する。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１は、分波されたＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅し、増幅されたＣ帯ＷＤＭ信号光（［２］）をＷＳＳ２４１のＰ１へ入力する。

【0026】

図３においては、ＷＳＳ２４１は、Ｐ１に入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光を、そのまま合波器２２１へ出力する。ここで、Ｃ帯ＷＤＭ信号光の光パワーは、ＷＳＳ２４１により減衰する（［３］）。このため、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１の利得は、分波器２１１からＷＳＳ２４１を介して合波器２２１へ伝送されるＣ帯ＷＤＭ信号光のＷＳＳ２４１における損失を補償可能な値に設定される。合波器２２１は、分波器２１１から入力されたＬ帯ＷＤＭ信号光（［４］）とＷＳＳ２４１から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光（［３］）とを合波して、ＷＤＭ信号光３０２（［５］）として出力する。ＷＤＭ信号光３０２は、光中継器１１３で増幅され、端局１０３へ伝送される。

【0027】

図３に示す光合分波装置２０１は、Ｃ帯ＷＤＭ信号光がＷＳＳ２４１を通過する際の損失を、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１によって補償できる。その結果、光合分波装置２０１においてＣ帯ＷＤＭ信号光のみがＷＳＳ２４１による損失を受ける場合でも、ＷＤＭ信号光３０２に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光との光パワー差の発生を抑制することができる。これにより、例えば、ＷＤＭ信号光３０２に含まれる信号光の波長帯ごとの品質のばらつきを抑制できる。いいかえれば、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１の利得は、合波器２２１から出力されるＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーと、合波器２２１から出力されるＣ帯ＷＤＭ信号光の光パワーと、の差を低減するように設定されてもよい。あるいは、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１の利得は、合波器２２１から出力されるＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーと、合波器２２１から出力されるＣ帯ＷＤＭ信号光の光パワーと、の差が所定の値以下となるように設定されてもよい。所定の値は、例えば、同一のＷＤＭ信号光に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーとＣ帯ＷＤＭ信号光の光パワーとの差の、ＷＤＭ信号光の伝送品質の面で許容される最大値である。

【0028】

このような構成を備える光合分波装置２０１は、簡単な構成で、波長帯間の光パワーの差の発生を抑制できる。その理由は、光合分波装置２０１内でＷＳＳ２４１による処理を受けるＣ帯ＷＤＭ信号光についてのみＥＤＦＡが用意され、ＷＳＳ２４１を経由するＣ帯ＷＤＭ信号光の光パワーの低下が補償されるからである。

【0029】

（第１の実施形態の光合分波装置の他の表現）
図２で説明した光合分波装置２０１の効果は、以下の構成によっても得られる。括弧内は、対応する図３の参照符号を示す。すなわち、光合分波装置（２０１）は、第１の分波手段（２１１）と、第１の増幅手段（２３１）と、光処理手段（２４１）と、第１の合波手段（２２１）と、を備える。

【0030】

第１の分波手段（２１１）は、入力された第１の波長多重信号光（３０１）を第１の波長帯の第１の信号光と第２の波長帯の第２の信号光とに分波してそれぞれを出力する。第１の増幅手段（２３１）は、第１の分波手段（２１１）から入力された第２の信号光を増幅する。光処理手段（２４１）は、入力された第２の信号光、及び、入力された第２の波長帯の第３の信号光に基づいて、第４の信号光を出力する。第１の合波手段（２２１）は、第４の信号光と、第１の分波手段（２１１）から出力された前記第１の信号光とを合波する。

【0031】

そして、第１の増幅手段（２３１）の利得は、第１の合波手段（２２１）から出力される第１の信号光の光パワーと、第１の合波手段（２２１）から出力される第４の信号光の光パワーと、の差が所定の値以下となるように設定される。

【0032】

このような構成を備える光合分波装置も、簡単な構成で、波長帯間の光パワーの差の発生を抑制できる。

【0033】

（光合分波装置２０１の第１の変形例）
図４は、光合分波装置２０１の第１の変形例を示す図である。図４に示す光合分波装置２０１は、さらに、分波器２１１と合波器２２１との間に光減衰器２５１を備えてもよい。光減衰器２５１は、外部からの制御により減衰量を制御可能な光部品であり、Ｌ帯ＷＤＭ信号光（［４］）の光パワーを減衰させる。光減衰器２５１を用いることで、Ｌ帯ＷＤＭ信号光（［６］）の光パワーのみを独立して調整することができる。光減衰器２５１の減衰量は、光合分波装置２０１が備える制御回路によって制御されてもよい。

【0034】

（光合分波装置２０１の第２の変形例）
図５は、光合分波装置２０１の第２の変形例を示す図である。図５では、合波器２２１の出力に光モニタ２６１が配置される。光モニタ２６１は、例えば光カプラ、光フィルタ及びフォトダイオードを含む公知の光部品である。光モニタ２６１は、合波器２２１が出力するＷＤＭ信号光３０２の光パワーに対応する振幅の電気信号を、所定の波長帯ごとに制御回路２６２へ出力する。所定の波長帯は、例えばＣ帯及びＬ帯であるが、これらには限定されない。制御回路２６２は、光モニタ２６１から出力された電気信号の振幅に基づいて、ＷＤＭ信号光３０２に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光の光パワーとＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーとが同一となるようにＣ帯ＥＤＦＡ２３１の利得を制御する。なお、光合分波装置２０１が、光減衰器２５１を備える場合は、制御回路２６２は、光モニタ２６１から出力された電気信号の振幅に基づいて、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１の利得及び光減衰器２５１の減衰量を制御してもよい。

【0035】

これらの第１及び第２の変形例においても、光合分波装置２０１は、簡単な構成で、波長帯間の光パワーの差の発生を抑制できる。

【0036】

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態における光合分波装置２０１の動作例を説明する図である。本実施形態の光合分波装置２０１の構成は、図２と同様である。図６のＷＤＭ信号光のスペクトル（［１１］－［１６］）では、ＷＤＭ信号光３０１に含まれるＷＤＭ信号光のスペクトルを実線で示し、ＷＤＭ信号光３０３に含まれるＷＤＭ信号光のスペクトルを破線で示す。光合分波装置２０１は、光分岐装置１２１からＷＤＭ信号光３０１（［１１］）を受信し、光中継器１１３からＷＤＭ信号光３０３（［１４］）を受信する。分波器２１１は、光分岐装置１２１から受信したＷＤＭ信号光３０１を、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とに分波する。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１は、分波器２１１で分波されたＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅する。分波器２１２は、光中継器１１３から受信したＷＤＭ信号光３０３を、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とに分波する。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３２は、分波器２１２で分波されたＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅する。

【0037】

ＷＳＳ２４１は、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１からＰ１に入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光とＣ帯ＥＤＦＡ２３２からＰ２に入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光とを波長多重して、Ｐ４から合波器２２２へ出力する。ここで、ＷＳＳ２４１において波長多重される２つのＣ帯ＷＤＭ信号光のキャリアの波長は重複しないものとする。合波器２２２は、分波器２１２から入力されたＬ帯ＷＤＭ信号光（［１２］）とＷＳＳ２４１から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光とを合波する。合波器２２２は、合波されたＷＤＭ信号光を、ＷＤＭ信号光３０４（［１６］）として光分岐装置１２１へ送信する。ＷＳＳ２４１のＰ３からはＷＤＭ信号光は出力されない。合波器２２１は、ＷＤＭ信号光３０１に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光（［１２］）のみを、ＷＤＭ信号光３０２（［１３］）として端局１０３へ送信する。

【0038】

本実施形態において、ＷＤＭ信号光３０４に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号は、ＷＤＭ信号光３０１に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光と、ＷＤＭ信号光３０３に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光と、の２つのＣ帯ＷＤＭ信号光を含む。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１は、ＷＤＭ信号光３０１に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅する。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３２は、ＷＤＭ信号光３０３に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅する。そして、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１及び２３２のそれぞれの利得は、合波器２２２から送信されるＷＤＭ信号光３０４において、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーの差の発生を抑制するように設定される。

【0039】

このような構成を備える本実施形態の光合分波装置２０１は、端局１０１が送信したＣ帯ＷＤＭ信号光と、端局１０３が送信したＬ帯ＷＤＭ信号光及びＣ帯ＷＤＭ信号光とを、端局１０２へ伝送することができる。そして、本実施形態の光合分波装置２０１も、Ｌ帯ＷＤＭ信号光のためのＥＤＦＡを備える必要がないため、簡単な構成で、波長帯間の光パワーの差の発生を抑制できる。

【0040】

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態における光合分波装置２０１の動作例を説明する図である。図７のＷＤＭ信号光のスペクトル（［２１］－［２６］）では、ＷＤＭ信号光３０１に含まれるＷＤＭ信号光のスペクトルを実線で示し、ＷＤＭ信号光３０３に含まれるＷＤＭ信号光のスペクトルを破線で示す。

【0041】

図７において、光合分波装置２０１は、光分岐装置１２１からＷＤＭ信号光３０１（［２１］）を受信し、光中継器１１３からＷＤＭ信号光３０３（［２４］）を受信する。分波器２１１は、光分岐装置１２１から受信したＷＤＭ信号光３０１を、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とに分波する。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１は、分波器２１１で分波されたＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅する。分波器２１２は、光中継器１１３から受信したＷＤＭ信号光３０３を、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光とに分波する。Ｃ帯ＥＤＦＡ２３２は、分波器２１２で分波されたＣ帯ＷＤＭ信号光を増幅する。

【0042】

本実施形態において、ＷＳＳ２４１は、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光を合波器２２２へ出力する。また、ＷＳＳ２４１は、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３２から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光を合波器２２１へ出力する。合波器２２１は、分波器２１１から入力されたＬ帯ＷＤＭ信号光（［２２］）とＷＳＳ２４１から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光とを合波し、ＷＤＭ信号光３０２（［２３］）を光中継器１１３へ送信する。合波器２２２は、分波器２１２から入力されたＬ帯ＷＤＭ信号光（［２５］）とＷＳＳ２４１から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光とを合波し、ＷＤＭ信号光３０４（［２６］）を光中継器１１３へ送信する。

【0043】

ここで、合波器２２１に入力されるＣ帯ＷＤＭ信号光は、端局１０３が送信したＷＤＭ信号光３０３に含まれていたものである。そして、合波器２２１は、合波されたＷＤＭ信号光を、ＷＤＭ信号光３０２として光中継器１１３へ送信する。光中継器１１３は、光合分波装置２０１から受信したＷＤＭ信号光３０２を増幅し、増幅されたＷＤＭ信号光３０２を端局１０３へ送信する。すなわち、本実施形態の光合分波装置２０１は、端局１０３が送信したＣ帯ＷＤＭ信号光を、端局１０３へループバックさせることができる。

【0044】

一方、合波器２２２は、分波器２１２から入力されたＬ帯ＷＤＭ信号光とＷＳＳ２４１から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光とを合波する。ここで、分波器２１２に入力されるＣ帯ＷＤＭ信号光は、端局１０１が送信したＷＤＭ信号光３０１に含まれていたものである。そして、合波器２２２は、合波されたＷＤＭ信号光を、ＷＤＭ信号光３０４として光分岐装置１２１へ送信する。光分岐装置１２１は、ＷＤＭ信号光３０４を光中継器１１２へ送信する。光中継器１１２は、光分岐装置１２１から受信したＷＤＭ信号光３０４を増幅し、増幅されたＷＤＭ信号光３０４を端局１０２へ送信する。すなわち、本実施形態においては、端局１０１が送信したＣ帯ＷＤＭ信号光を、端局１０２へ伝送することができる。

【0045】

本実施形態において、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１の利得は、合波器２２２から送信されるＷＤＭ信号光３０４において、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーの差の発生を抑制するように設定される。また、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３２の利得は、合波器２２１から送信されるＷＤＭ信号光３０２において、Ｃ帯ＷＤＭ信号光とＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーの差の発生を抑制するように設定される。

【0046】

以上説明したように、本実施形態の光合分波装置２０１は、簡単な構成で、波長帯間の光パワーの差の発生を抑制できる。その理由は、光合分波装置２０１内でＷＳＳ２４１による処理を受けるＣ帯ＷＤＭ信号光についてのみＥＤＦＡが用意され、ＷＳＳ２４１を経由するＣ帯ＷＤＭ信号光の光パワーの低下が補償されるからである。

【0047】

また、本実施形態の光合分波装置２０１は、端局１０１が送信したＣ帯ＷＤＭ信号光を、端局１０３が送信したＬ帯ＷＤＭ信号光と合波して、端局１０２へ伝送できる。また、本実施形態の光合分波装置２０１は、端局１０３が送信したＣ帯ＷＤＭ信号光を、端局１０１が送信したＬ帯ＷＤＭ信号光と合波して、端局１０３へループバックできる。ループバックされるＣ帯ＷＤＭ信号光に監視制御用の信号光を含ませることで、端局１０３は、端局１０３と光合分波装置２０１との間の光伝送路の監視及び制御を行ってもよい。

【0048】

(第３の実施形態の変形例）
また、図７で説明した光合分波装置２０１において、ＷＳＳ２４１は、Ｐ１から入力されたＣ帯ＷＤＭ信号光の一部と、Ｐ２から入力された、これと波長が重複しないＣ帯ＷＤＭ信号光の一部とを合波して、合波器２２１又は２２２に出力してもよい。すなわち、ＷＳＳ２４１は、端局１０１が送信したＷＤＭ信号光３０１に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光の一部が端局１０３へ伝送され、残りが端局１０２に伝送されるように設定されてもよい。また、ＷＳＳ２４１は、端局１０３が送信したＷＤＭ信号光３０３に含まれるＣ帯ＷＤＭ信号光の一部が端局１０２へ伝送され、残りが端局１０３にループバックされるように設定されてもよい。

【0049】

本変形例において、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１及び２３２の利得は、合波器２２１から送信されるＷＤＭ信号光３０２に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光とＣ帯ＷＤＭ信号光との光パワーの差が低減されるように設定されてもよい。あるいは、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１及び２３２の利得は、合波器２２１から送信されるＷＤＭ信号光３０２に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光とＣ帯ＷＤＭ信号光との光パワーの差が所定の値以下となるように設定されてもよい。

【0050】

また、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１及び２３２の利得は、合波器２２２から送信されるＷＤＭ信号光３０４に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光とＣ帯ＷＤＭ信号光との光パワーの差が低減されるように設定されてもよい。あるいは、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１及び２３２の利得は、合波器２２２から送信されるＷＤＭ信号光３０４に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光とＣ帯ＷＤＭ信号光との光パワーの差が所定の値以下となるように設定されてもよい。

【0051】

なお、第１の実施形態の第１の変形例の光減衰器を備える構成、及び、第１の実施形態の第２の変形例の光モニタ及び制御回路を備える構成は、第２及び第３の実施形態の光合分波装置２０１において、ＷＤＭ信号光３０３及び３０４の経路にも適用できる。これにより、光合分波装置２０１は、ＷＤＭ信号光３０４に含まれるＬ帯ＷＤＭ信号光の光パワーのみを独立して調整することができるとともに、ＷＤＭ信号光３０４の波長帯ごとの光パワーに基づいてＣ帯ＥＤＦＡ２３１及び２３２の利得を制御できる。

【0052】

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【0053】

例えば、各実施形態ではＬ帯ＷＤＭ信号光はＷＳＳ２４１において処理されず、Ｃ帯ＷＤＭ信号光がＷＳＳ２４１によって処理される例を説明した。しかし、Ｃ帯ＷＤＭ信号光がＷＳＳ２４１において処理されず、Ｌ帯ＷＤＭ信号光がＷＳＳ２４１によって処理されてもよい。この場合、分波器２１１及び２１２、合波器２２１及び２２２、Ｃ帯ＥＤＦＡ２３１及び２３２はＬ帯ＷＤＭ信号光がＷＳＳ２４１によって処理されるように変更される。

【0054】

また、端局１０１－１０３間で伝送されるＷＤＭ信号光に含まれる波長帯はＣ帯及びＬ帯に限定されない。各実施形態の構成は、重複しない２つの帯域を含むＷＤＭ信号光が端局１０１－１０３間で伝送される海底伝送システムにおいて、一方の帯域のＷＤＭ信号光のみがＷＳＳ２４１で処理される場合にも適用可能である。

【0055】

なお、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。

【0056】

以上の各実施形態に記載された機能及び手順は、光合分波装置２０１が備える中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）がプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムは、固定された、一時的でない記録媒体に記録される。記録媒体としては半導体メモリ又は固定磁気ディスク装置が用いられるが、これらには限定されない。ＣＰＵは例えば制御回路２６２に備えられるコンピュータであるが、光合分波装置２０１の他の個所に備えられてもよい。あるいは、光合分波装置２０１の動作は、端局１０１－１０３のいずれかによって制御されてもよい。

【符号の説明】

【0057】

１ 海底伝送システム
５１－５５、６１－６５ 海底ケーブル
１０１－１０３ 端局
１１１－１１３ 光中継器
１２１ 光分岐装置
２０１ 光合分波装置
２１１、２１２ 分波器
２２１、２２２ 合波器
２３１、２３２ Ｃ帯ＥＤＦＡ
２４１ ＷＳＳ
２５１ 光減衰器
２６１ 光モニタ
２６２ 制御回路
３０１－３０４ ＷＤＭ信号光
９００ 光増幅器
９０１ 分波器
９０２ Ｃ帯ＥＤＦＡ
９０３ Ｌ帯ＥＤＦＡ
９０４ 合波器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】