JP2018191074A - 伝送装置及び伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品コストを軽減しながら、伝送容量の拡大を図る伝送装置等を提供する。【解決手段】伝送装置は、伝送路に波長多重光を伝送する。伝送装置は、第１の多重化部と、第２の多重化部と、波長変換部と、第３の多重化部とを有する。第１の多重化部は、第１の波長帯域の波長の光を多重化して第１の多重光を出力する。第２の多重化部は、前記第１の波長帯域の波長の光を多重化して第２の多重光を出力する。波長変換部は、前記第２の多重光を前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の波長に変換する。第３の多重化部は、前記第２の波長帯域の波長に変換された第２の多重光と前記第１の多重光とを多重化して前記波長多重光を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、伝送装置及び伝送方法に関する。

近年、通信需要の拡大に伴って、例えば、光ファイバ芯数の増加、１波長当たりの光信号容量の増加や、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）チャネル数の増加で伝送容量の拡大が求められている。

しかしながら、光ファイバの敷設コスト等が高いため、光ファイバ芯数を増やさず、光信号容量の増加やＷＤＭチャネル数の増加で伝送容量の拡大が求められている。伝送装置では、例えば、１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍのＣ帯域（Conventional Band）の光波長を用いた通信を実現しているが、Ｃ帯域のみでの伝送容量の拡大には限界がある。

そこで、伝送装置では、Ｃ帯のみでなく、例えば、１５６５ｎｍ〜１６２５ｎｍの長波長領域のＬ帯（Long-Band）や、例えば、１４６０ｎｍ〜１５３０ｎｍの短波長領域のＳ帯（Short-Band）等の通信帯域を利用して更なる伝送容量の拡大を図っている。

特開２００３−１８８８３０号公報 特開平１−１４９５９３号公報

しかしながら、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯対応の光送受信部、波長合分波部、光増幅部等の光部品は、それぞれ個別に開発することになるため、１つの帯域に対応する光部品のみを開発する場合と比較してコスト高となる。従って、伝送装置では、複数の帯域を使用する場合、それぞれの帯域に対応する光部品を要するため、部品コストは勿論のこと、運用コストも高くなる。

一つの側面では、部品コストを軽減しながら、伝送容量の拡大を図る伝送装置等を提供することを目的とする。

一つの態様の伝送装置は、伝送路に波長多重光を伝送する。伝送装置は、第１の多重化部と、第２の多重化部と、波長変換部と、第３の多重化部とを有する。第１の多重化部は、第１の波長帯域の波長の光を多重化して第１の多重光を出力する。第２の多重化部は、前記第１の波長帯域の波長の光を多重化して第２の多重光を出力する。波長変換部は、前記第２の多重光を前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の波長に変換する。第３の多重化部は、前記第２の波長帯域の波長に変換された第２の多重光と前記第１の多重光とを多重化して前記波長多重光を出力する。

一つの態様では、部品コストを軽減しながら、伝送量の拡大を図ることができる。

図１は、実施例１の伝送システムの一例を示す説明図である。 図２は、単一偏波光用の波長変換部及び励起光源の一例を示す説明図である。 図３Ａは、第１の波長変換部の波長変換動作の一例を示す説明図である。 図３Ｂは、第３の波長変換部の波長変換動作の一例を示す説明図である。 図４Ａは、第２の波長変換部の波長変換動作の一例を示す説明図である。 図４Ｂは、第４の波長変換部の波長変換動作の一例を示す説明図である。 図５は、実施例２の伝送システムの一例を示す説明図である。 図６Ａは、光受信部の分散補償なしの入力光の一例を示す説明図である。 図６Ｂは、光受信部の分散補償ありの入力光の一例を示す説明図である。 図７は、実施例３の伝送システムの一例を示す説明図である。 図８は、実施例４の伝送システムの一例を示す説明図である。 図９は、第１の励起光源、第１の波長変換部及び第７の波長変換部の接続構成の一例を示す説明図である。 図１０は、実施例５の伝送システムの一例を示す説明図である。 図１１は、第７の励起光源、第７の波長変換部及び第１の波長変換部の接続構成の一例を示す説明図である。 図１２は、実施例６の伝送システムの一例を示す説明図である。 図１３は、実施例７の伝送システムの一例を示す説明図である。 図１４は、実施例８の伝送システムの一例を示す説明図である。 図１５は、実施例９の伝送システムの一例を示す説明図である。 図１６は、実施例９の単一偏波光用の第２の励起光源、第１の波長変換部、第２の波長変換部、第７の波長変換部及び第８の波長変換部の接続構成の一例を示す説明図である。 図１７は、実施例１０の偏波多重光用の波長変換部及び励起光源の一例を示す説明図である。 図１８Ａは、実施例１０の第１の波長変換部の波長変換動作の一例を示す説明図である。 図１８Ｂは、実施例１０の第３の波長変換部の波長変換動作の一例を示す説明図である。 図１９Ａは、実施例１０の第２の波長変換部の波長変換動作の一例を示す説明図である。 図１９Ｂは、実施例１０の第４の波長変換部の波長変換動作の一例を示す説明図である。 図２０は、実施例１１の偏波多重光用の第１の励起光源、第１の波長変換部及び第７の波長変換部の接続構成の一例を示す説明図である。 図２１は、実施例１２の偏波多重光用の第７の励起光源、第１の波長変換部及び第７の波長変換部の接続構成の一例を示す説明図である。 図２２は、実施例１３の偏波多重光用の第２の励起光源、第１の波長変換部、第２の波長変換部、第７の波長変換部及び第８の波長変換部の接続構成の一例を示す説明図である。 図２３は、実施例１４の偏波多重光用の波長変換部及び励起光源の一例を示す説明図である。 図２４は、実施例１５の伝送システムの一例を示す説明図である。 図２５は、第１の励起光源、第１の波長変換部及び第５の光増幅部の接続構成の一例を示す説明図である。 図２６は、第３の励起光源、第３の波長変換部及び第６の光増幅部の接続構成の一例を示す説明図である。 図２７は、実施例１６の伝送システムの一例を示す説明図である。 図２８は、第１の励起光源、第１の波長変換部及び第７の光増幅部の接続構成の一例を示す説明図である。 図２９は、第３の励起光源、第３の波長変換部及び第８の光増幅部の接続構成の一例を示す説明図である。 図３０は、実施例１７の伝送システムの一例を示す説明図である。 図３１は、第１の励起光源、第１の波長変換部及び第９の光増幅部の接続構成の一例を示す説明図である。 図３２は、第３の励起光源、第３の波長変換部及び第１０の光増幅部の接続構成の一例を示す説明図である。 図３３は、実施例１８の伝送システムの一例を示す説明図である。 図３４は、実施例１９の伝送システムの一例を示す説明図である。 図３５は、実施例２０の伝送システムの一例を示す説明図である。 図３６は、実施例２１の伝送システムの一例を示す説明図である。 図３７は、実施例２２の伝送システムの一例を示す説明図である。 図３８は、実施例２３の伝送システムの一例を示す説明図である。 図３９は、実施例２４の伝送システムの一例を示す説明図である。 図４０は、励起光の出力の一例を示す説明図である。

以下、図面に基づいて、本願の開示する伝送装置及び伝送方法の実施例を詳細に説明する。尚、各実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。

図１は、実施例１の伝送システム１の一例を示す説明図である。図１に示す伝送システム１は、第１の伝送装置２Ａと、第２の伝送装置２Ｂと、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間で波長多重光を伝送する光ファイバ等の伝送路３とを有する。第１の伝送装置２Ａは、複数の光送信部１１と、複数の合波部１２と、複数の光増幅部１３と、複数の波長変換部１４と、複数の励起光源１５と、波長合波部１６とを有する。

複数の光送信部１１は、第１のグループ対応の複数の光送信部１１Ａと、第２のグループ対応の複数の光送信部１１Ｂと、第３のグループ対応の複数の光送信部１１Ｃとを有する。第１のグループの光送信部１１Ａは、例えば、Ｎ台とし、Ｃ帯の波長範囲（例えば、１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）内の異なる波長の第１の光を夫々送信する。第２のグループの光送信部１１Ｂは、例えば、Ｘ台とし、Ｃ帯の波長範囲内の異なる波長の第２の光を夫々送信する。更に、第３のグループ対応の光送信部１１Ｃは、例えば、Ｙ台とし、Ｃ帯の波長範囲内の異なる波長の第３の光を夫々送信する。尚、光送信部１１Ａ、光送信部１１Ｂ及び光送信部１１Ｃは、Ｃ帯対応の光送信部１１である。

複数の合波部１２は、例えば、第１のグループ対応の第１の合波部１２Ａと、第２のグループ対応の第２の合波部１２Ｂと、第３のグループ対応の第３の合波部１２Ｃとを有する。複数の光増幅部１３は、第１のグループ対応の第１の光増幅部１３Ａと、第２のグループ対応の第２の光増幅部１３Ｂと、第３のグループ対応の第３の光増幅部１３Ｃとを有する。波長変換部１４は、多重光と励起光とを非線形光学媒質に伝搬させることで多重光を任意波長帯の多重光に変換する。複数の波長変換部１４は、第２のグループ対応の第１の波長変換部１４Ａと、第３のグループ対応の第２の波長変換部１４Ｂとを有する。複数の励起光源１５は、第２のグループ対応の第１の波長変換部１４Ａに励起光を供給する第１の励起光源１５Ａと、第３のグループ対応の第２の波長変換部１４Ｂに励起光を供給する第２の励起光源１５Ｂとを有する。

第１の合波部１２Ａは、第１のグループ内の各光送信部１１Ａからの第１の光を多重化し、第１の光を多重化した第１の多重光を第１の光増幅部１３Ａに出力する第１の多重化部である。第１の合波部１１Ａの各ポートは各光送信部１１Ａから出力される第１の光の帯域に合わせて透過波長が設計される。本実施形態ではＣ帯の帯域に合わせて各ポートの透過帯域が設計されている。第１の光増幅部１３Ａは、第１の合波部１２Ａからの第１の多重光を光増幅し、光増幅後の第１の多重光を波長合波部１６に出力する。尚、第１の多重光は、第１の波長帯域であるＣ帯の多重光である。

第２の合波部１２Ｂは、第２のグループ内の各光送信部１１Ｂからの第２の光を多重化し、第２の光を多重化した第２の多重光を第２の光増幅部１３Ｂに出力する第２の多重化部である。第２の合波部１２Ｂの各ポートは各光送信部１１Ｂから出力される第２の光の帯域に合わせて透過波長が設計される。本実施形態ではＣ帯の帯域に合わせて各ポートの透過帯域が設計されている。第２の光増幅部１３Ｂは、第２の合波部１２Ｂからの第２の多重光を光増幅し、光増幅後の第２の多重光を第１の波長変換部１４Ａに出力する。尚、第２の多重光は、Ｃ帯の多重光である。第１の波長変換部１４Ａは、第２の光増幅部１３ＢからのＣ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換し、波長変換後の第２の多重光を波長合波部１６に出力する。尚、第２の波長帯域であるＬ帯の波長範囲は、例えば、１５６５ｎｍ〜１６２５ｎｍの長波長領域である。

第３の合波部１２Ｃは、第３のグループ内の各光送信部１１Ｃからの第３の光を多重化し、第３の光を多重化した第３の多重光を第３の光増幅部１３Ｃに出力する第２の多重化部である。第３の合波部１２Ｃの各ポートは各光送信部１１Ｃから出力される第３の光の帯域に合わせて透過波長が設計される。本実施形態ではＣ帯の帯域に合わせて各ポートの透過帯域が設計されている。第３の光増幅部１３Ｃは、第３の合波部１２Ｃからの第３の多重光を光増幅し、光増幅後の第３の多重光を第２の波長変換部１４Ｂに出力する。尚、第３の多重光は、Ｃ帯の多重光である。第２の波長変換部１４Ｂは、第３の光増幅部１３ＣからのＣ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に波長変換し、波長変換後の第３の多重光を波長合波部１６に出力する。尚、第２の波長帯域であるＳ帯の波長範囲は、例えば、１４６０ｎｍ〜１５３０ｎｍの短波長領域である。波長合波部１６は、Ｃ帯の第１の多重光、Ｌ帯の第２の多重光及びＳ帯の第３の多重光を合波した多重光を伝送路３に出力する第３の多重化部である。

上述したとおり、合波部１２の各ポートの透過帯域の設計をすべてＣ帯に合わせることが出来るので合波部１２は共通部品を使用することが出来る。

第２の伝送装置２Ｂは、波長分波部１７と、複数の波長変換部１４と、複数の励起光源１５と、複数の光増幅部１３と、複数の分波部１８と、複数の光受信部１９とを有する。複数の波長変換部１４は、第２のグループ対応の第３の波長変換部１４Ｃと、第３のグループ対応の第４の波長変換部１４Ｄとを有する。複数の励起光源１５は、第２のグループ対応の第３の波長変換部１４Ｃに励起光を供給する第３の励起光源１５Ｃと、第３のグループ対応の第４の波長変換部１４Ｄに励起光を供給する第４の励起光源１５Ｄとを有する。

複数の光増幅部１３は、第１のグループ対応の第１の光増幅部１３Ａと、第２のグループ対応の第２の光増幅部１３Ｂと、第３のグループ対応の第３の光増幅部１３Ｃとを有する。各光増幅部１３にはＣ帯域の第１の多重光・第２の多重光・第３の多重光が入力される。よって、Ｃ帯域の波長の光を効率的に増幅可能なＥＤＦＡ（Erbium Doped optical Fiber Amplifier）を適用する。複数の分波部１８は、第１のグループ対応の第１の分波部１８Ａと、第２のグループ対応の第２の分波部１８Ｂと、第３のグループ対応の第３の分波部１８Ｃとを有する。複数の光受信部１９は、第１のグループ対応の複数の光受信部１９Ａと、第２のグループ対応の複数の光受信部１９Ｂと、第３のグループ対応の複数の光受信部１９Ｃとを有する。尚、光受信部１９Ａ、光受信部１９Ｂ及び光受信部１９Ｃは、Ｃ帯対応の光受信部である。

波長分波部１７は、伝送路３からの多重光をＣ帯の第１の多重光、Ｌ帯の第２の多重光及びＳ帯の第３の多重光に分波する第１の分離部である。波長分波部１７は、分波したＣ帯の第１の多重光を第１の光増幅部１３Ａに出力する。第１の光増幅部１３Ａは、波長分波部１７からのＣ帯の第１の多重光を光増幅し、光増幅したＣ帯の第１の多重光を第１の分波部１８Ａに出力する。第１の分波部１８Ａは、第１の光増幅部１３ＡからのＣ帯の第１の多重光を第１の光に分波し、各第１の光を各光受信部１９Ａに分波出力する第２の分離部である。第１の分波部１８Ａの各出力ポートの透過帯域は、接続される光受信部１９Ａが受信する波長の帯域に合わせて設計される。光受信部１９Ａが受信する波長の帯域はＣ帯なのでＣ帯の波長に合わせて透過帯域が設計されている。

波長分波部１７は、分波したＬ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。第３の波長変換部１４Ｃは、第３の励起光源１５Ｃからの励起光とＬ帯の第２の多重光を非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換し、波長変換後のＣ帯の第２の多重光を第２の光増幅部１３Ｂに出力する。第２の光増幅部１３Ｂは、第３の波長変換部１４ＣからのＣ帯の第２の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第２の多重光を第２の分波部１８Ｂに出力する。第２の分波部１８Ｂは、第２の光増幅部１３ＢからのＣ帯の第２の多重光を第２の光に分波し、各第２の光を各光受信部１９Ｂに分波出力する第３の分離部である。第２の分波部１８Ｂの各出力ポートの透過帯域は、接続される光受信部１９Ｂが受信する波長の帯域に合わせて設計される。光受信部１９Ｂが受信する波長の帯域はＣ帯なのでＣ帯の波長に合わせて透過帯域が設計されている。

波長分波部１７は、分波したＳ帯の第３の多重光を第４の波長変換部１４Ｄに出力する。第４の波長変換部１４Ｄは、第４の励起光源１５Ｄからの励起光とＳ帯の第４の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｓ帯の第３の多重光をＣ帯の第３の多重光に波長変換し、波長変換後のＣ帯の第３の多重光を第３の光増幅部１３Ｃに出力する。第３の光増幅部１３Ｃは、第４の波長変換部１４ＤからのＣ帯の第３の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第３の多重光を第３の分波部１８Ｃに出力する。第３の分波部１８Ｃは、第３の光増幅部１３ＣからのＣ帯の第３の多重光を第３の光に分波し、各第３の光を各光受信部１９Ｃに分波出力する第３の分離部である。第３の分波部１８Ｃの各出力ポートの透過帯域は、接続される光受信部１９Ｃが受信する波長の帯域に合わせて設計される。光受信部１９Ｃが受信する波長の帯域はＣ帯なのでＣ帯の波長に合わせて透過帯域が設計されている。

図２は、単一偏波光用の波長変換部１４及び励起光源１５の一例を示す説明図である。図２に示す励起光源１５は、光源２１と、位相変調部２２と、信号源２３と、光増幅部２４と、調整部２５とを有する。光源２１は、励起光を出力するＬＤ(Laser Diode)である。信号源２３は、所定周波数の電気信号を出力する。位相変調部２２は、光源２１からの励起光を信号源２３からの電気信号で位相変調し、位相変調後の励起光を光増幅部２４に出力する。光増幅部２４は、位相変調後の励起光を光増幅し、光増幅後の励起光を調整部２５に出力する。調整部２５は、光増幅後の励起光の光強度を調整し、調整後の励起光を波長変換部１４に出力する。

波長変換部１４は、単一偏波光用の波長変換部１４１である。波長変換部１４１は、調整部３１と、光合波部３２と、非線形光学媒質３３と、光分波部３４と、光増幅部３５とを有する。調整部３１は、光の光強度を調整し、調整後の光を光合波部３２に出力する。光合波部３２は、励起光源１５からの励起光と調整後の光とを合波し、合波後の励起光及び光を非線形光学媒質３３に出力する。非線形光学媒質３３は、光合波部３２からの励起光及び光が伝搬することで、光を所望の波長帯域に変換する。そして、光分波部３４は、非線形光学媒質３３で波長変換後の光から、波長変換に使用した励起光の透過光である残留励起光及び光を分波出力する。尚、残留励起光には、励起光源１５の励起光が含まれている。更に、光増幅部３５は、光分波部３４で分波された光を波長単位に光増幅し、光増幅後の光を出力する。光増幅部３５は波長変換後に光パワーが小さくなってしまっている多重光を増幅する。本実施形態の場合、Ｌ帯の多重光を増幅することとなるので、Ｃ帯用のＥＤＦＡではなく、Ｌ帯用のＥＤＦＡもしくは、励起光の波長が１４６５ｎｍ〜１５２５ｎｍである集中型ラマン増幅器を使用する。

Ｌ帯、Ｓ帯、Ｃ帯の波長の中では、Ｃ帯は一番パワーロスが小さく、Ｌ帯とＳ帯はＣ帯よりパワーロスが大きい。よって、Ｌ帯とＳ帯の波長に変換した後の光を増幅することによって、Ｃ帯のパワーロスより大きいパワーロスの影響を軽減することが出来る。

本実施形態では波長変換部１４は、Ｃ帯の多重光をＬ帯の多重光に変換しているが、Ｃ帯の多重光をＳ帯の多重光に変換した場合、光増幅部３５は、励起光の波長が１３６０ｎｍ〜１４３０ｎｍである集中型ラマン増幅器を使用する。

また、Ｓ帯の問題として、誘導ラマン散乱（ＳＲＳ）という現象がある。ＳＲＳでは短波長の光のパワーが長波長の光へ移っていくので、Ｓ帯の光がＬ帯の方へ移っていくことがある。その結果としてＳ帯、Ｃ帯、Ｌ帯を同時に伝送した場合にＳ帯のロスが大きくなる。そのため、Ｓ帯の波長に変換した光を光増幅部３５で増幅する場合、Ｌ帯やＣ帯の波長の増幅率よりも高い増幅率で増幅する必要があるので、励起光パワーを強くするとＳＲＳによるパワーロスの影響を軽減することが出来る。

なお、光増幅部３５は波長変換部１４の内部にある必要はなく、波長変換部１４と波長合波部１６の間に設ければ良い。

尚、説明の便宜上、波長変換部１４は、第１の波長変換部１４Ａ、第２の波長変換部１４Ｂ、第３の波長変換部１４Ｃ及び第４の波長変換部１４Ｄと同一の構成であるため、同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。また、励起光源１５は、第１の励起光源１５Ａ、第２の励起光源１５Ｂ、第３の励起光源１５Ｃ及び第４の励起光源１５Ｄと同一の構成であるため、同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３Ａは、第１の波長変換部１４Ａの動作の一例を示す説明図である。第１の波長変換部１４Ａは、第２の光増幅部１３ＢからのＣ帯の第２の多重光と第１の励起光源１５Ａからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。その結果、第１の波長変換部１４Ａは、励起光の光波長を中心にして、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に対称的に波長変換する縮退四光波混合の関係となる。

更に、図３Ｂは、第３の波長変換部１４Ｃの動作の一例を示す説明図である。第３の波長変換部１４Ｃは、波長分波部１７からのＬ帯の第２の多重光と第３の励起光源１５Ｃからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換する。その結果、第３の波長変換部１４Ｃは、励起光の光波長を中心にして、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に対称的に波長変換する縮退四光波混合の関係となる。

図４Ａは、第２の波長変換部１４Ｂの動作の一例を示す説明図である。第２の波長変換部１４Ｂは、第３の光増幅部１３ＣからのＣ帯の第３の多重光と第３の励起光源１５Ｃからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に波長変換する。その結果、第２の波長変換部１４Ｂは、励起光の光波長を中心にして、Ｃ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に対称的に波長変換する縮退四光波混合の関係となる。

更に、図４Ｂは、第４の波長変換部１４Ｄの動作の一例を示す説明図である。第４の波長変換部１４Ｄは、波長分波部１７からのＳ帯の第３の多重光と第４の励起光源１５Ｄからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｓ帯の第３の多重光をＣ帯の第３の多重光に波長変換する。その結果、第４の波長変換部１４Ｄは、励起光の光波長を中心にして、Ｓ帯の第３の多重光をＣ帯の第３の多重光に対称的に波長変換する縮退四光波混合の関係となる。

第１の伝送装置２Ａ内の第１の合波部１２Ａは、第１のグループ対応の光送信部１１Ａからの第１の光を多重化してＣ帯の第１の多重光を波長合波部１６に出力する。更に、第２の合波部１２Ｂは、第２のグループ対応の光送信部１１Ｂからの第２の光を多重化してＣ帯の第２の多重光を第１の波長変換部１４Ａに出力する。第１の波長変換部１４Ａは、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換し、波長変換後のＬ帯の第２の多重光を波長合波部１６に出力する。更に、第３の合波部１２Ｃは、第３のグループ対応の光送信部１１Ｃからの第３の光を多重化してＣ帯の第３の多重光を第２の波長変換部１４Ｂに出力する。第２の波長変換部１４Ａは、Ｃ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に波長変換し、波長変換後のＳ帯の第３の多重光を波長合波部１６に出力する。

波長合波部１６は、Ｃ帯の第１の多重光、Ｌ帯の第２の多重光及びＳ帯の第３の多重光を合波した多重光を伝送路３に出力する。その結果、第１の伝送装置２Ａは、第２及び第３のグループの光送信部１１からのＣ帯の多重光を、Ｌ帯及びＳ帯の多重光に変換して伝送路３に伝送する。その結果、伝送時にＣ帯と異なるＬ帯やＳ帯等の帯域を使用するため、Ｃ帯単独に比較して伝送容量の大幅な拡大が図れる。更に、第１のグループ〜第３のグループの光送信部１１を同一Ｃ帯の光送信部１１及び光部品で構成できるため、製品コスト及び運用コストを低減できる。

更に、第２の伝送装置２Ｂ内の波長分波部１７は、伝送路３からの多重光をＣ帯の第１の多重光、Ｌ帯の第２の多重光及びＳ帯の第３の多重光に分波する。波長分波部１７は、Ｃ帯の第１の多重光を第１の分波部１８Ａ、Ｌ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃ、Ｓ帯の第３の多重光を第４の波長変換部１４Ｄに分波出力する。第３の波長変換部１４Ｃは、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換し、波長変換後のＣ帯の第２の多重光を第２の分波部１８Ｂに出力する。第４の波長変換部１４Ｄは、Ｓ帯の第３の多重光をＣ帯の第３の多重光に波長変換し、波長変換後のＣ帯の第３の多重光を第３の分波部１８Ｃに出力する。第１の分波部１８Ａは、Ｃ帯の第１の多重光を各光受信部１９Ａに分波出力する。第２の分波部１８Ｂは、Ｃ帯の第２の多重光を各光受信部１９Ｂに分波出力する。第３の分波部１８Ｃは、Ｃ帯の第３の多重光を各光受信部１９Ｃに分波出力する。その結果、第２の伝送装置２Ｂは、第１のグループ〜第３のグループの光受信部１９及び光部品をＣ帯の光部品で構成できるため、製品コスト及び運用コストを低減できる。

つまり、実施例１の伝送システム１では、第１の伝送装置２Ａから第２の伝送装置２Ｂへ異なる帯域で波長多重通信を実現するため、個別の帯域の光部品を使わずに、共通の光送信部１１、光受信部１９、光増幅部１３等の光部品を利用する。その結果、伝送装置２は、より安価な光部品で構成できる。

尚、上記実施例１の伝送システム１では、例えば、Ｌ帯の第２の多重光がＣ帯の第２の多重光に比べて伝送路３上の波長分散量が大きく、光受信部１９Ｂに対して標準的なＣ帯の光受信部を採用した場合に分散耐力が不足する事態も考えられる。そこで、このような事態に対処する伝送システム１の実施の形態につき、実施例２として以下に説明する。

図５は、実施例２の伝送システム１Ａの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、実施例１の伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。また、説明の便宜上、光送信部１１Ｃから第２の波長変換部１４Ｂへの第３の多重光、波長分波部１７から光受信部１９Ｃへの第３の多重光の流れはＳ帯の多重光であるため、その説明については省略する。

図５に示す第１の伝送装置２Ａは、第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間に第４の光増幅部４１Ａ（４１）を配置する。第４の光増幅部４１Ａは、第１の波長変換部１４ＡからのＬ帯の第２の多重光の波長分散量を補償する分散補償部を有する。更に、第２の伝送装置２Ｂは、波長分波部１７と第３の波長変換部１４Ｃとの間に第４の光増幅部４１Ｂ（４１）を配置する。第４の光増幅部４１Ｂは、波長分波部１７からのＬ帯の第２の多重光の波長分散量を補償する分散補償部を有する。

第４の光増幅部４１Ａは、第１の波長変換部１４ＡからのＬ帯の第２の多重光の波長分散量を補償し、分散補償後の第２の多重光を波長合波部１６に出力する。尚、第４の光増幅部４１Ａは、光受信部１９Ｂ側の分散耐力の不足量が小さくなるように、Ｌ帯の第２の多重光内の波長分散量を補償する。波長合波部１６は、Ｌ帯の波長分散量補償後の第２の多重光及びＣ帯の第１の多重光を多重化した多重光を伝送路３に出力する。

第４の光増幅部４１Ｂは、波長分波部１７からのＬ帯の第２の多重光の波長分散量を補償し、補償後のＬ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。尚、第４の光増幅部４１Ｂは、光受信部１９Ｂ側の分散耐力の不足量が更に小さくなるように、Ｌ帯の第２の多重光の波長分散量を補償する。第３の波長変換部１４Ｃは、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換し、Ｃ帯の第２の多重光を第２の光増幅部１３Ｂに出力する。第２の光増幅部１３Ｂは、Ｃ帯の第２の多重光を光増幅し、光増幅後の第２の多重光を第２の分波部１８Ｂに出力する。第２の分波部１８Ｂは、光増幅後の第２の多重光を光受信部１９Ｂに分波出力する。

図６Ａは、光受信部１９Ｂの分散補償なしの入力光の一例を示す説明図である。図６Ｂは、光受信部１９Ｂの分散補償ありの入力光の一例を示す説明図である。図６Ａに示す入力光は、第４の光増幅部４１Ａ及び４１Ｂの分散補償なしの状態で、第３の波長変換部１４Ｃで波長変換後のＣ帯の第２の多重光を分波した場合の第２の光である。入力光は、分散耐力量が不足しているため、光レベルが低下して光受信部１９Ｂで受信不可の状態である。

これに対して、図６Ｂに示す入力光は、第４の光増幅部４１Ａ及び４１Ｂの分散補償ありの状態で、第３の波長変換部１４Ｃで波長変換後のＣ帯の第２の多重光を分波した場合の第２の光である。入力光は、分散耐力の不足量が補償されているため、光レベルが受信許容レベルの範囲内であるため、光受信部１９Ｂで受信可能な状態である。

実施例２の伝送システム１Ａでは、第１の波長変換部１４と第３の波長変換部１４Ｃとの間でＬ帯の第２の多重光の分散量を補償したので、Ｌ帯で分散耐力を不足するような事態を回避できる。例えば、波長変換部１４や波長変換部１４直後の増幅用の媒質に伝送路３とは逆符号の分散を持たせて波長分散の一部の分散を補償できる。

Ｌ帯はＣ帯やＳ帯に比べて波長分散が大きくなる。よって、波長分散部を設ける本実施形態は所定の波長からＬ帯の波長に変換する場合に特に有効である。

尚、図６の例では、ＯＯＫ（On-Off Keying）信号で表現したが、変調方式に依存しない。また、図５及び図６の例では、説明の便宜上、光受信部１９Ｂで受信可能な第２の多重光の波形を光送信部１１Ｂの出力に近い波形、光受信部１９Ｂで受信不可の第２の多重光の波形を光送信部１１Ｂの出力と大きく異なる波形とした。しかしながら、実際のデジタルコヒーレント受信では、一見判別不可能と思われる波形でも受信可能な状態にある。

実施例２の伝送システム１Ａでは、第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間に第４の光増幅部４１Ａを配置したが、第１の伝送装置２Ａ内の第２の光増幅部１３Ｂと第１の波長変換部１４Ａとの間に分散補償部を配置しても良い。また、第１の波長変換部１４Ａ内部や第１の波長変換部１４Ａの前段に分散補償部を設けても良い。

また、第２の伝送装置２Ｂ内の波長分波部１７と第３の波長変換部１４Ｃとの間に第４の光増幅部４１Ｂを配置したが、第４の光増幅部４１Ｂがなくても良く。この場合、第４の光増幅部４１Ａで光受信部１９Ｂ側のＬ帯の第２の多重光の分散耐力の不足量が小さくなるように分散量を補償するものとする。

波長変換部１４では、多重光と励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで多重光を任意の波長帯域に変換するが、ＦＭ変調（またはＰＭ変調）の励起光を用いても良い。この場合、ＦＭ変調の励起光は、ＳＢＳ（Stimulated Brillouin Scattering）を抑圧できる。しかしながら、波長変換部１４の励起光をＦＭ変調した場合には、波長変換部１４で波長変換後の多重光も波長変動する。その結果、光受信部１９の波長変動耐力を超えてしまう虞がある。そこで、このような事態に対処する伝送システム１Ｂの実施の形態につき、実施例３として以下に説明する。

図７は、実施例３の伝送システム１Ｂの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、実施例１の伝送システム１Ａと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。また、説明の便宜上、光送信部１１Ｃから第２の波長変換部１４Ｂへの第３の多重光、波長分波部１７から光受信部１９Ｃへの第３の多重光の流れはＳ帯の多重光であり、Ｌ帯の多重光の動作と同一であるため、その説明については省略する。

第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５Ａからの励起光にＦＭ変調し、ＦＭ変調後の励起光と第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。そして、第１の波長変換部１４Ａは、波長変換後のＬ帯の第２の多重光を波長合波部１６に出力する。

第２の伝送装置２Ｂは、光タップ４２と、同期検出部４３とを有する。光タップ４２は、波長分波部１７と第３の波長変換部１４Ｃとの間に配置する。光タップ４２は、波長分波部１７で分波されたＬ帯の第２の多重光を同期検出部４３及び第３の波長変換部１４Ｃに光分岐する。同期検出部４３は、Ｌ帯の第２の多重光に含まれるＦＭ成分または残留励起光に含まれるＦＭ成分を抽出する。同期検出部４３は、Ｌ帯の第２の多重光または残留励起光から抽出したＦＭ成分を、第３の励起光源１５Ｃの信号源２３に同期させることでＦＭ変調後の励起光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。尚、第３の励起光源１５ＣからのＦＭ変調後の励起光は、第１の励起光源１５ＡからのＦＭ変調後の励起光の波長変動（周波数変動）を打ち消す光信号である。同期検出部４３は、光タップ４２からのＬ帯の第２の多重光または残留励起光を位相検波し、位相検波したＦＭ成分に応じてタイミング信号を第３の励起光源１５Ｃの信号源２３に出力する。

第３の波長変換部１４Ｃは、光タップ４２からのＬ帯の第２の多重光と第３の励起光源１５ＣからのＦＭ変調後の励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に変換する。この際、非線形光学媒質３３では、第２の多重光内の第１の励起光源１５ＡからのＦＭ変調分の波長変動を第３の励起光源１５ＣのＦＭ変調分で打ち消すことになる。そして、第３の波長変換部１４Ｃは、波長変換後のＣ帯の第２の多重光を第２の光増幅部１３Ｂに出力する。

実施例３の伝送システム１Ｂでは、第１の励起光源１５ＡからのＦＭ変調後の励起光で第１の波長変換部１４Ａに使用する励起光のＳＢＳを抑圧できるものの、第１の波長変換部１４Ａで変換後のＬ帯の第２の多重光の波長も変動する。そこで、伝送システム１Ｂでは、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換する第３の波長変換部１４Ｃに第３の励起光源１５ＣからのＦＭ変調後の励起光で第２の多重光の波長変動を打ち消す。その結果、光受信部１９Ｂの波長変動耐力を超えるような事態を回避できる。

尚、第１の励起光源１５Ａの残留励起光が伝送路３にそのまま流されるため、同期検出部４３は、残留励起光に含まれるＦＭ成分を検出し、検出したＦＭ成分に同期した第３の励起光源１５ＣからＦＭ変調後の励起光を第３の波長変換部１４Ｃに出力した。

しかしながら、例えば、第２の多重光または残留励起光から検出した同期タイミングに限定されるものではなく、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間のＯＳＣ(Optical Supervisor Channel)等の別チャネルを使用して同期タイミングを同期検出部４３に通知しても良い。

また、同期信号を転送する波長と信号光の波長との群遅延を考慮し、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間でＳＢＳ抑圧変調の影響が概ね打ち消す位相タイミングで第３の励起光源１５Ｃの励起光のＳＢＳ抑圧変調に逆変調をかけても良い。

上記実施例１の伝送システム１内の各波長変換部１４は、例えば、励起光源１５を夫々備え、励起光と多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで多重光の波長を変換した。しかしながら、波長変換部１４毎に励起光源１５を備えた場合、部品個数及び電力量は勿論のこと、部品サイズ及び部品コストが嵩む。そこで、このような事態を解消すべく、その実施の形態につき、実施例４として以下に説明する。

図８は、実施例４の伝送システム１Ｃの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、実施例１の伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。また、説明の便宜上、光送信部１１Ｃから第２の波長変換部１４Ｂへの第３の多重光、波長分波部１７から光受信部１９Ｃへの第３の多重光の流れはＳ帯の多重光であり、Ｌ帯の多重光の動作と同一であるため、その説明については省略する。

第１の伝送装置２Ａは、複数の光送信部１１Ａと、複数の光送信部１１Ｂと、第１の合波部１２Ａと、第２の合波部１２Ｂと、第１の光増幅部１３Ａと、第２の光増幅部１３Ｂと、第１の波長変換部１４Ａとを有する。第１の伝送装置２Ａは、第１の励起光源１５Ａと、第１の波長合波部１６Ａとを有する。第１の伝送装置２Ａは、第１の波長分波部１７Ａと、第７の波長変換部１４Ｇと、第４の光増幅部１３Ｄと、第５の光増幅部１３Ｅと、第４の分波部１８Ｄと、第５の分波部１８Ｅと、複数の光受信部１９Ｄと、複数の光受信部１９Ｅとを有する。第１の励起光源１５Ａは、第１の波長変換部１４Ａに励起光を供給する。更に、第１の波長変換部１４Ａは、波長変換に利用した透過光である残留励起光を第７の波長変換部１４Ｇに供給する。第７の波長変換部１４Ｇは、第１の波長変換部１４Ａからの残留励起光を利用して波長変換を実行する。

第２の伝送装置２Ｂは、第２の波長分波部１７Ｂと、第３の波長変換部１４Ｃと、第１の光増幅部１３Ａと、第２の光増幅部１３Ｂと、第１の分波部１８Ａと、第２の分波部１８Ｂと、複数の光受信部１９Ａと、複数の光受信部１９Ｂとを有する。第２の伝送装置２Ｂは、複数の光送信部１１Ｄと、複数の光送信部１１Ｅと、第４の合波部１２Ｄと、第５の合波部１２Ｅとを有する。更に、第２の伝送装置２Ｂは、第４の光増幅部１３Ｄと、第５の光増幅部１３Ｅと、第５の波長変換部１４Ｅと、第５の励起光源１５Ｅと、第２の波長合波部１６Ｂとを有する。第５の励起光源１５Ｅは、第５の波長変換部１４Ｅに励起光を供給する。更に、第５の波長変換部１４Ｅは、波長変換に利用した透過光である残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに供給する。第３の波長変換部１４Ｃは、第５の波長変換部１４Ｅからの励起光を利用して波長変換を実行する。

第１の伝送装置２Ａ内の第１の合波部１２Ａは、複数の光送信部１１ＡからのＣ帯の第１の光を多重化した第１の多重光を第１の光増幅部１３Ａに出力する。第１の光増幅部１３Ａは、第１の多重光を光増幅し、光増幅後の第１の多重光を第１の波長合波部１６Ａに出力する。

第２の合波部１２Ｂは、複数の光送信部１１ＢからのＣ帯の第２の光を多重化した第２の多重光を第２の光増幅部１３Ｂに出力する。第２の光増幅部１３Ｂは、第２の多重光を光増幅し、光増幅後の第２の多重光を第１の波長変換部１４Ａに出力する。第１の波長変換部１４Ａは、第２の多重光と第１の励起光源１５Ａの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換し、波長変換後のＬ帯の第２の多重光を第１の波長合波部１６Ａに出力する。第１の波長合波部１６Ａは、Ｃ帯の第１の多重光とＬ帯の第２の多重光とを合波し、合波後の多重光を上り伝送路３Ａに出力する。

第２の伝送装置２Ｂ内の第２の波長分波部１７Ｂは、上り伝送路３Ａ経由で第１の伝送装置２Ａからの多重光をＣ帯の第１の多重光とＬ帯の第２の多重光とに分波する。第２の波長分波部１７Ｂは、分波したＣ帯の第１の多重光を第１の光増幅部１３Ａに出力する。第１の光増幅部１３Ａは、Ｃ帯の第１の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第１の多重光を第１の分波部１８Ａに出力する。第１の分波部１８Ａは、Ｃ帯の第１の多重光を第１の光に分波し、第１の光を各光受信部１９Ａに分波出力する。

第２の波長分波部１７Ｂは、分波したＬ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。第３の波長変換部１４Ｃは、Ｌ帯の第２の多重光と励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換し、Ｃ帯の第２の多重光を第２の光増幅部１３Ｂに出力する。第２の光増幅部１３Ｂは、Ｃ帯の第２の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第２の多重光を第２の分波部１８Ｂに出力する。第２の分波部１８Ｂは、光増幅後のＣ帯の第２の多重光を第２の光に分波し、第２の光を各光受信部１９Ｂに分波出力する。

第２の伝送装置２Ｂ内の第４の合波部１２Ｄは、第４のグループ対応の複数の光送信部１１ＤからのＣ帯の第４の光を多重化した第４の多重光を第４の光増幅部１３Ｄに出力する。第４の光増幅部１３Ｄは、第４の多重光を光増幅し、光増幅後の第４の多重光を第２の波長合波部１６Ｂに出力する。

第５の合波部１２Ｅは、第５のグループ対応の複数の光送信部１１ＥからのＣ帯の第５の光を多重化した第５の多重光を第５の光増幅部１３Ｅに出力する。第５の光増幅部１３Ｅは、第５の多重光を光増幅し、光増幅後の第５の多重光を第５の波長変換部１４Ｅに出力する。第５の波長変換部１４Ｅは、Ｃ帯の第５の多重光と第５の励起光源１５Ｅからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第５の多重光をＬ帯の第５の多重光に波長変換し、波長変換後のＬ帯の第５の多重光を第２の波長合波部１６Ｂに出力する。第２の波長合波部１６Ｂは、Ｃ帯の第４の多重光とＬ帯の第５の多重光とを合波し、合波後の多重光を下り伝送路３Ｂに出力する。

第１の伝送装置２Ａ内の第１の波長分波部１７Ａは、下り伝送路３Ｂ経由で第２の伝送装置２Ｂからの多重光をＣ帯の第４の多重光とＬ帯の第５の多重光とに分波する。第１の波長分波部１７Ａは、分波したＣ帯の第４の多重光を第４の光増幅部１３Ｄに出力する。第４の光増幅部１３Ｄは、Ｃ帯の第４の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第４の多重光を第４の分波部１８Ｄに出力する。第４の分波部１８Ｄは、Ｃ帯の第４の多重光を第４の光に分波し、第４の光を各光受信部１９Ｄに分波出力する。

第１の波長分波部１７Ａは、分波したＬ帯の第５の多重光を第７の波長変換部１４Ｇに出力する。第７の波長変換部１４Ｇは、Ｌ帯の第５の多重光と励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第５の多重光をＣ帯の第５の多重光に波長変換し、Ｃ帯の第５の多重光を第５の光増幅部１３Ｅに出力する。第５の光増幅部１３Ｅは、Ｃ帯の第５の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第５の多重光を第５の分波部１８Ｅに出力する。第５の分波部１８Ｅは、光増幅後のＣ帯の第５の多重光を第５の光に分波し、第５の光を各光受信部１９Ｅに分波出力する。

図９は、第１の励起光源１５Ａ、第１の波長変換部１４Ａ及び第７の波長変換部１４Ｇの接続構成の一例を示す説明図である。第１の励起光源１５Ａ内の調整部２５は、励起光を第１の波長変換部１４Ａに供給する。第１の波長変換部１４Ａは、Ｃ帯の第２の多重光と第１の励起光源１５Ａからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＣ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。更に、第１の波長変換部１４Ａは、波長変換に利用した透過光である残留励起光を光フィルタ５１に出力する。光フィルタ５１は、第１の励起光源１５Ａから第１の波長変換部１４Ａを透過した残留励起光から励起光のみを抽出する。第７の波長変換部１４Ｇは、光フィルタ５１を通じて抽出した励起光とＬ帯の第５の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＬ帯の第５の多重光をＣ帯の第５の多重光に波長変換する。

第１の伝送装置２Ａは、送信側の第１の波長変換部１４Ａに利用した第１の励起光源１５Ａの励起光を受信側の第７の波長変換部１４Ｇの波長変換に再利用したので、第７の波長変換部１４Ｇに利用する第７の励起光源１５Ｇを削減できる。

また、第２の伝送装置２Ｂも、送信側の第５の波長変換部１４Ｅに利用した第５の励起光源１５Ｅの励起光を受信側の第３の波長変換部１４Ｃの波長変換に再利用したので、第３の波長変換部１４Ｃに利用する第３の励起光源１５Ｃを削減できる。

実施例４の伝送システム１Ｃの伝送装置２は、送信側の波長変換に利用した励起光を同一装置内の受信側の波長変換の励起光として再利用した。その結果、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

尚、伝送装置２では、例えば、Ｃ帯とＬ帯との間で波長変換する第１の波長変換部１４Ａを例示したが、例えば、Ｓ帯とＣ帯との間で波長変換する波長変換部１４にも適用可能である。伝送装置２では、波長変換部１４に使用する励起光を同一装置内の波長変換部１４に再利用したが、光増幅部等の光部品に使用する励起光を同一装置内の波長変換部１４や他の光部品に使用しても良く、適宜変更可能である。

上記実施例４の伝送システム１Ｃでは、例えば、第１の波長変換部１４Ａで利用した第１の励起光源１５Ａの残留励起光を第７の波長変換部１４Ｇに再利用した。しかしながら、再利用の励起光が第１の励起光源１５Ａからの励起光に限定されるものではなく、適宜変更可能であり、その実施の形態につき、実施例５として以下に説明する。図１０は、実施例５の伝送システム１Ｄの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、実施例４の伝送システム１Ｃと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

実施例４の伝送システム１Ｃと実施例５の伝送システム１Ｄとが異なるところは、第７の波長変換部１４Ｇで利用した第７の励起光源１５Ｇの透過光である残留励起光を第１の波長変換部１４Ａに再利用する点にある。更に、第３の波長変換部１４Ｃで使用した第３の励起光源１５Ｃの透過光である残留励起光を第５の波長変換部１４Ｅに再利用する点にある。

図１１は、第７の励起光源１５Ｇ、第１の波長変換部１４Ａ及び第７の波長変換部１４Ｇの接続構成の一例を示す説明図である。第７の励起光源１５Ｇ内の調整部２５は、励起光を第７の波長変換部１４Ｇに供給する。第７の波長変換部１４Ｇは、Ｌ帯の第５の多重光と第７の励起光源１５Ｇからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＬ帯の第５の多重光をＣ帯の第５の多重光に波長変換する。更に、第７の波長変換部１４Ｇは、波長変換に利用した透過光である残留励起光を、光フィルタ５１Ａを通じて第１の波長変換部１４Ａに出力する。光フィルタ５１Ａは、残留励起光から励起光のみを抽出する。第１の波長変換部１４Ａは、光フィルタ５１Ａを通じて抽出した励起光とＣ帯の第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＣ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。

第１の伝送装置２Ａは、受信側の第７の波長変換部１４Ｇに利用した第７の励起光源１５Ｇの残留励起光を送信側の第１の波長変換部１４Ａに再利用できるため、第１の波長変換部１４Ａに使用する第１の励起光源１５Ａを削減できる。

また、第２の伝送装置２Ｂも、受信側の第３の波長変換部１４Ｃに利用した第３の励起光源１５Ｃの残留励起光を送信側の第５の波長変換部１４Ｅに再利用できるため、第５の波長変換部１４Ｅに使用する第５の励起光源１５Ｅを削減できる。

実施例５の伝送システム１Ｄの伝送装置２は、受信側の波長変換に使用した励起光を同一装置内の送信側の波長変換の励起光として再利用した。その結果、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

尚、伝送装置２では、例えば、Ｃ帯とＬ帯との間で波長変換する第７の波長変換部１４Ｇを例示したが、例えば、Ｓ帯とＣ帯との間で波長変換する波長変換部１４にも適用可能である。

図１２は、実施例６の伝送システム１Ｅの一例を示す説明図である。第１の伝送装置２Ａは、複数の光送信部１１Ａと、複数の光送信部１１Ｂと、複数の光送信部１１Ｃと、第１の合波部１２Ａと、第２の合波部１２Ｂと、第３の合波部１２Ｃと、第１の光増幅部１３Ａと、第２の光増幅部１３Ｂと、第３の光増幅部１３Ｃとを有する。更に、第１の伝送装置２Ａは、第１の波長変換部１４Ａと、第２の波長変換部１４Ｂと、第１の励起光源１５Ａと、第２の励起光源１５Ｂと、第１の波長合波部１６Ａとを有する。

第１の伝送装置２Ａは、第１の波長分波部１７Ａと、第７の波長変換部１４Ｇと、第８の波長変換部１４Ｈと、第４の光増幅部１３Ｄと、第５の光増幅部１３Ｅと、第６の光増幅部１３Ｆとを有する。更に、第１の伝送装置２Ａは、第４の分波部１８Ｄと、第５の分波部１８Ｅと、第６の分波部１８Ｆと、複数の光受信部１９Ｄと、複数の光受信部１９Ｅと、複数の光受信部１９Ｆとを有する。第１の励起光源１５Ａは、第１の波長変換部１４Ａに励起光を供給する。更に、第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５Ａからの波長変換に使用した透過光である残留励起光を第７の波長変換部１４Ｇに供給する。第２の励起光源１５Ｂは、第２の波長変換部１４Ｂに励起光を供給する。更に、第２の波長変換部１４Ｂは、第２の励起光源１５Ｂからの波長変換に使用した透過光である残留励起光を第８の波長変換部１４Ｈに供給する。

第２の伝送装置２Ｂは、複数の光送信部１１Ｄと、複数の光送信部１１Ｅと、複数の光送信部１１Ｆと、第４の合波部１２Ｄと、第５の合波部１２Ｅと、第６の合波部１２Ｆと、第４の光増幅部１３Ｄと、第５の光増幅部１３Ｅと、第６の光増幅部１３Ｆとを有する。更に、第２の伝送装置２Ｂは、第５の波長変換部１４Ｅと、第６の波長変換部１４Ｆと、第５の励起光源１５Ｅと、第６の励起光源１５Ｆと、第２の波長合波部１６Ｂとを有する。

第２の伝送装置２Ｂは、第２の波長分波部１７Ｂと、第３の波長変換部１４Ｃと、第４の波長変換部１４Ｄと、第１の光増幅部１３Ａと、第２の光増幅部１３Ｂと、第３の光増幅部１３Ｃとを有する。更に、第２の伝送装置２Ｂは、第１の分波部１８Ａと、第２の分波部１８Ｂと、第３の分波部１８Ｃと、複数の光受信部１９Ａと、複数の光受信部１９Ｂと、複数の光受信部１９Ｃとを有する。第５の励起光源１５Ｅは、第５の波長変換部１４Ｅに励起光を供給する。更に、第５の波長変換部１４Ｅは、第５の励起光源１５Ｅからの波長変換に利用した透過光である残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに供給する。第６の励起光源１５Ｆは、第６の波長変換部１４Ｆに励起光を供給する。更に、第６の波長変換部１４Ｆは、第６の励起光源１５Ｆからの波長変換に利用した透過光である残留励起光を第４の波長変換部１４Ｄに供給する。

第１の伝送装置２Ａ内の第１の合波部１２Ａは、複数の光送信部１１ＡからのＣ帯の第１の光を多重化した第１の多重光を第１の光増幅部１３Ａに出力する。第１の光増幅部１３Ａは、第１の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第１の多重光を第１の波長合波部１６Ａに出力する。

第２の合波部１２Ｂは、複数の光送信部１１ＢからのＣ帯の第２の光を多重化した第２の多重光を第２の光増幅部１３Ｂに出力する。第２の光増幅部１３Ｂは、第２の多重光を光増幅し、光増幅後の第２の多重光を第１の波長変換部１４Ａに出力する。第１の波長変換部１４Ａは、Ｃ帯の第２の多重光と第１の励起光源１５Ａからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換し、波長変換後のＬ帯の第２の多重光を第１の波長合波部１６Ａに出力する。

第３の合波部１２Ｃは、複数の光送信部１１ＣからのＣ帯の第３の光を多重化した第３の多重光を第３の光増幅部１３Ｃに出力する。第３の光増幅部１３Ｃは、第３の多重光を光増幅し、光増幅後の第３の多重光を第２の波長変換部１４Ｂに出力する。第２の波長変換部１４Ｂは、Ｃ帯の第３の多重光と第２の励起光源１５Ｂからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に波長変換し、波長変換後のＳ帯の第３の多重光を第１の波長合波部１６Ａに出力する。第１の波長合波部１６Ａは、Ｃ帯の第１の多重光と、Ｌ帯の第２の多重光と、Ｓ帯の第３の多重光とを合波し、合波後の多重光を上り伝送路３Ａに出力する。

第２の伝送装置２Ｂ内の第２の波長分波部１７Ｂは、上り伝送路３Ａ経由で第１の伝送装置２Ａからの多重光をＣ帯の第１の多重光、Ｌ帯の第２の多重光及びＳ帯の第３の多重光に分波する。第２の波長分波部１７Ｂは、分波したＣ帯の第１の多重光を第１の光増幅部１３Ａに出力する。第１の光増幅部１３Ａは、Ｃ帯の第１の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第１の多重光を第１の分波部１８Ａに出力する。第１の分波部１８Ａは、Ｃ帯の第１の多重光を各光受信部１９Ａに分波出力する。

第２の波長分波部１７Ｂは、分波したＬ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。第３の波長変換部１４Ｃは、Ｌ帯の第２の多重光と励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換し、Ｃ帯の第２の多重光を第２の光増幅部１３Ｂに出力する。第２の光増幅部１３Ｂは、Ｃ帯の第２の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第２の多重光を第２の分波部１８Ｂに出力する。第２の分波部１８Ｂは、光増幅後のＣ帯の第２の多重光を各光受信部１９Ｂに分波出力する。

第２の波長分波部１７Ｂは、分波したＳ帯の第３の多重光を第４の波長変換部１４Ｄに出力する。第４の波長変換部１４Ｄは、Ｓ帯の第３の多重光と励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｓ帯の第３の多重光をＣ帯の第３の多重光に波長変換し、Ｃ帯の第３の多重光を第３の光増幅部１３Ｃに出力する。第３の光増幅部１３Ｃは、Ｃ帯の第３の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第３の多重光を第３の分波部１８Ｃに出力する。第３の分波部１８Ｃは、光増幅後のＣ帯の第３の多重光を各光受信部１９Ｃに分波出力する。

第２の伝送装置２Ｂ内の第４の合波部１２Ｄは、複数の光送信部１１ＤからのＣ帯の第４の光を多重化した第４の多重光を第４の光増幅部１３Ｄに出力する。第４の光増幅部１３Ｄは、第４の多重光を光増幅し、光増幅後の第４の多重光を第２の波長合波部１６Ｂに出力する。

第５の合波部１２Ｅは、複数の光送信部１１ＥからのＣ帯の第５の光を多重化したＣ帯の第５の多重光を第５の光増幅部１３Ｅに出力する。第５の光増幅部１３Ｅは、Ｃ帯の第５の多重光を光増幅し、光増幅後の第５の多重光を第５の波長変換部１４Ｅに出力する。第５の波長変換部１４Ｅは、Ｃ帯の第５の多重光と第５の励起光源１５Ｅからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第５の多重光をＬ帯の第５の多重光に波長変換し、波長変換後のＬ帯の第５の多重光を第２の波長合波部１６Ｂに出力する。

第６の合波部１２Ｆは、複数の光送信部１１ＦからのＣ帯の第６の光を多重化したＣ帯の第６の多重光を第６の光増幅部１３Ｆに出力する。第６の光増幅部１３Ｆは、Ｃ帯の第６の多重光を光増幅し、光増幅後の第６の多重光を第６の波長変換部１４Ｆに出力する。第６の波長変換部１４Ｆは、Ｃ帯の第６の多重光と第６の励起光源１５Ｆからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第６の多重光をＳ帯の第６の多重光に波長変換し、波長変換後のＳ帯の第６の多重光を第２の波長合波部１６Ｂに出力する。第２の波長合波部１６Ｂは、Ｃ帯の第４の多重光と、Ｌ帯の第５の多重光と、Ｓ帯の第６の多重光とを合波し、合波後の多重光を下り伝送路３Ｂに出力する。

第１の伝送装置２Ａ内の第１の波長分波部１７Ａは、下り伝送路３Ｂ経由で第２の伝送装置２Ｂからの多重光をＣ帯の第４の多重光と、Ｌ帯の第５の多重光と、Ｓ帯の第６の多重光とに分波する。第１の波長分波部１７Ａは、分波したＣ帯の第４の多重光を第４の光増幅部１３Ｄに出力する。第４の光増幅部１３Ｄは、Ｃ帯の第４の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第４の多重光を第４の分波部１８Ｄに出力する。第４の分波部１８Ｄは、Ｃ帯の第４の多重光を第４の光に分波し、第４の光を各光受信部１９Ｄに分波出力する。

第１の波長分波部１７Ａは、分波したＬ帯の第５の多重光を第７の波長変換部１４Ｇに出力する。第７の波長変換部１４Ｇは、Ｌ帯の第５の多重光と励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第５の多重光をＣ帯の第５の多重光に波長変換し、Ｃ帯の第５の多重光を第５の光増幅部１３Ｅに出力する。第５の光増幅部１３Ｅは、Ｃ帯の第５の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第５の多重光を第５の分波部１８Ｅに出力する。第５の分波部１８Ｅは、光増幅後のＣ帯の第５の多重光を第５の光に分波し、第５の光を各光受信部１９Ｅに分波出力する。

第１の波長分波部１７Ａは、分波したＳ帯の第６の多重光を第８の波長変換部１４Ｈに出力する。第８の波長変換部１４Ｈは、Ｓ帯の第６の多重光と励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｓ帯の第６の多重光をＣ帯の第６の多重光に波長変換し、Ｃ帯の第６の多重光を第６の光増幅部１３Ｆに出力する。第６の光増幅部１３Ｆは、Ｃ帯の第６の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第６の多重光を第６の分波部１８Ｆに出力する。第６の分波部１８Ｆは、光増幅後のＣ帯の第６の多重光を第６の光に分波し、第６の光を各光受信部１９Ｆに分波出力する。

第１の伝送装置２Ａは、送信側の第１の波長変換部１４Ａに利用した第１の励起光源１５Ａの励起光を同一装置内の受信側の第７の波長変換部１４Ｇに再利用したので、第７の波長変換部１４Ｇに使用する第７の励起光源１５Ｇを削減できる。

第１の伝送装置２Ａは、送信側の第２の波長変換部１４Ｂに利用した第２の励起光源１５Ｂの励起光を同一装置内の受信側の第８の波長変換部１４Ｈに再利用したので、第８の波長変換部１４Ｈに使用する第８の励起光源１５Ｈを削減できる。

また、第２の伝送装置２Ｂも、送信側の第５の波長変換部１４Ｅに利用した第５の励起光源１５Ｅの励起光を同一装置内の受信側の第３の波長変換部１４Ｃに再利用したので、第３の波長変換部１４Ｃに使用する第３の励起光源１５Ｃを削減できる。

第２の伝送装置２Ｂも、送信側の第６の波長変換部１４Ｆに利用した第６の励起光源１５Ｆの励起光を同一装置内の受信側の第４の波長変換部１４Ｄに再利用したので、第４の波長変換部１４Ｄに使用する第４の励起光源１５Ｄを削減できる。

実施例６の伝送システム１Ｅの伝送装置２は、送信側の波長変換で利用した励起光の残留成分を同一装置内の受信側の波長変換の励起光として再利用した。その結果、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

尚、上記実施例６の伝送装置２は、送信側の波長変換で使用する励起光の残留成分を同一装置内の受信側の波長変換の励起光として再利用したが、これに限定されるものではなく、その実施の形態につき、実施例７として以下に説明する。図１３は、実施例７の伝送システム１Ｆの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、実施例６の伝送システム１Ｅと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

実施例６の伝送システム１Ｅと実施例７の伝送システム１Ｆとが異なるところは、伝送装置２が受信側の波長変換で利用した励起光の残留成分を同一装置内の送信側の波長変換の励起光として再利用した点にある。

第１の伝送装置２Ａは、受信側の第７の波長変換部１４Ｇに利用した第７の励起光源１５Ｇの励起光を同一装置内の送信側の第１の波長変換部１４Ａに再利用できるため、第１の波長変換部１４Ａに使用する第１の励起光源１５Ａを削減できる。

第１の伝送装置２Ａは、受信側の第８の波長変換部１４Ｈに利用した第８の励起光源１５Ｈの励起光を同一装置内の送信側の第２の波長変換部１４Ｂに再利用できるため、第２の波長変換部１４Ｂに使用する第２の励起光源１５Ｂを削減できる。

また、第２の伝送装置２Ｂも、受信側の第３の波長変換部１４Ｃに利用した第３の励起光源１５Ｃの励起光を同一装置内の送信側の第５の波長変換部１４Ｅに再利用できるため、第５の波長変換部１４Ｅに使用する第５の励起光源１５Ｅを削減できる。

第２の伝送装置２Ｂも、受信側の第４の波長変換部１４Ｄに利用した第４の励起光源１５Ｄの励起光を同一装置内の送信側の第６の波長変換部１４Ｆに再利用できるため、第６の波長変換部１４Ｆに使用する第６の励起光源１５Ｆを削減できる。

実施例７の伝送システム１Ｆの伝送装置２は、受信側の波長変換で利用した励起光の残留成分を同一装置内の送信側の波長変換の励起光として再利用した。その結果、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

尚、上記実施例６の伝送装置２では、送信側の波長変換で利用した励起光の残留成分を同一装置内の受信側の波長変換の励起光として再利用したが、これに限定されるものではなく、その実施の形態につき、実施例８として以下に説明する。図１４は、実施例８の伝送システム１Ｇの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、実施例６の伝送システム１Ｅと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

実施例６の伝送システム１Ｅと実施例８の伝送システム１Ｇとが異なるところは、伝送装置２が受信側の波長変換で利用した励起光の残留成分を同一装置内の受信側の他方の波長変換の励起光として再利用した点にある。更に、伝送装置２が、送信側の波長変換で利用した励起光の残留成分を同一装置内の送信側の波長変換の励起光として再利用した点にある。

第１の伝送装置２Ａは、受信側の第８の波長変換部１４Ｈに利用した第８の励起光源１５Ｈの励起光を同一装置内の受信側の第７の波長変換部１４Ｇに再利用できるため、第７の波長変換部１４Ｇに利用する第７の励起光源１５Ｇを削減できる。

第１の伝送装置２Ａは、送信側の第２の波長変換部１４Ｂに利用した第２の励起光源１５Ｂの励起光を同一装置内の送信側の第１の波長変換部１４Ａに再利用できるため、第１の波長変換部１４Ａに利用する第１の励起光源１５Ａを削減できる。

また、第２の伝送装置２Ｂも、送信側の第６の波長変換部１４Ｆに利用した第６の励起光源１５Ｆの励起光を同一装置内の送信側の第５の波長変換部１４Ｅに再利用できるため、第５の波長変換部１４Ｅに使用する第５の励起光源１５Ｅを削減できる。

第２の伝送装置２Ｂも、受信側の第４の波長変換部１４Ｄに利用した第４の励起光源１５Ｄの励起光を同一装置内の受信側の第３の波長変換部１４Ｃに再利用できるため、第３の波長変換部１４Ｃに使用する第３の励起光源１５Ｃを削減できる。

実施例８の伝送システム１Ｇの伝送装置２は、受信側の波長変換で利用した励起光の残留成分を同一装置内の受信側の波長変換の励起光として再利用した。その結果、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

尚、上記実施例６の伝送システム１Ｅでは、送信側の波長変換で利用した励起光の残留成分を受信側の波長変換の励起光として再利用したが、これに限定されるものではなく、その実施の形態につき、実施例９として以下に説明する。図１５は、実施例９の伝送システム１Ｈの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、実施例６の伝送システム１Ｅと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

実施例６の伝送システム１Ｅと実施例９の伝送システム１Ｈとが異なるところは、伝送装置２内の波長変換で使用する励起光の残留成分を同一伝送装置２内の全ての波長変換の励起光として再利用した点にある。

第１の伝送装置２Ａは、第２の波長変換部１４Ｂに利用した第２の励起光源１５Ｂの励起光を第１の波長変換部１４Ａ、第７の波長変換部１４Ｇ及び第８の波長変換部１４Ｈに再利用した。その結果、第１の励起光源１５Ａ、第７の励起光源１５Ｇ及び第８の励起光源１５Ｈを削減できる。

第２の伝送装置２Ｂは、第６の波長変換部１４Ｆに利用した第６の励起光源１５Ｆの励起光を第５の波長変換部１４Ｅ、第３の波長変換部１４Ｃ及び第４の波長変換部１４Ｄに再利用した。その結果、第５の励起光源１５Ｅ、第３の励起光源１５Ｃ及び第４の励起光源１５Ｄを削減できる。

図１６は、第２の励起光源１５Ｂ、第１の波長変換部１４Ａ、第２の波長変換部１４Ｂ、第７の波長変換部１４Ｇ及び第８の波長変換部１４Ｈの一例を示す説明図である。第２の励起光源１５Ｂ内の調整部２５は、励起光を第２の波長変換部１４Ｂに供給する。第２の波長変換部１４Ｂは、Ｃ帯の第３の多重光と第２の励起光源１５Ｂからの励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＣ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に波長変換する。更に、第２の波長変換部１４Ｂは、波長変換に利用した透過光である残留励起光を、光フィルタ５１Ｅを通じて第１の波長変換部１４Ａに出力する。光フィルタ５１Ｅは、残留励起光から励起光のみを抽出する。第１の波長変換部１４Ａは、光フィルタ５１Ｅを通じて抽出した励起光とＣ帯の第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＣ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。

更に、第１の波長変換部１４Ａは、波長変換に利用した透過光である残留励起光を、光フィルタ５１Ｆを通じて第７の波長変換部１４Ｇに出力する。光フィルタ５１Ｆは、残留励起光から励起光のみを抽出する。第７の波長変換部１４Ｇは、光フィルタ５１Ｆを通じて抽出した励起光とＬ帯の第５の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＬ帯の第５の多重光をＣ帯の第５の多重光に波長変換する。

更に、第７の波長変換部１４Ｇは、波長変換に利用した透過光である残留励起光を、光フィルタ５１Ｇを通じて第８の波長変換部１４Ｈに出力する。光フィルタ５１Ｇは、残留励起光から励起光のみを抽出する。第８の波長変換部１４Ｈは、光フィルタ５１Ｇを通じて抽出した励起光とＳ帯の第６の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＳ帯の第６の多重光をＣ帯の第６の多重光に波長変換する。

実施例９の伝送システム１Ｈの伝送装置２は、一つの波長変換で使用する励起光の残留成分を同一伝送装置内の他の波長変換の励起光として再利用した。その結果、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

尚、上記実施例１乃至９の波長変換部１４は、図２に示す偏波単一光の波長変換部１４１としたが、波長変換部１４１の代わりに偏波多重光の波長変換部１４２を採用しても良く、その実施の形態につき、実施例１０として以下に説明する。

図１７は、実施例１０の偏波多重光用の波長変換部１４及び励起光源１５の一例を示す説明図である。励起光源１５は、単一波長の励起光または２波長の励起光を波長変換部１４に供給する。この場合、光送信部１１Ａは、垂直偏波及び水平偏波の第１の光を第１の合波部１２Ａに出力する。第１の合波部１２Ａは、垂直偏波及び水平偏波の第１の光を多重化した第１の多重光を波長合波部１６に出力する。光送信部１１Ｂは、垂直偏波及び水平偏波の第２の光を第２の合波部１２Ｂに出力する。第２の合波部１２Ｂは、垂直偏波及び水平偏波の第２の光を多重化した第２の多重光を第１の波長変換部１４Ａに出力する。更に、光送信部１１Ｃは、垂直偏波及び水平偏波の第３の光を第３の合波部１２Ｃに出力する。第３の合波部１２Ｃは、垂直偏波及び水平偏波の第３の光を多重化した第３の多重光を第２の波長変換部１４Ｂに出力する。

波長変換部１４は、偏波多重光用の波長変換部１４２である。波長変換部１４２は、調整部８１と、偏波ビームスプリッタ８２と、水平側光合波部８３と、水平側非線形光学媒質８４と、水平側光分波部８５と、偏波ビームコンバイナ８６とを有する。波長変換部１４２は、垂直側光合波部８７と、垂直側非線形光学媒質８８と、垂直側光分波部８９と、光スプリッタ９０と、光増幅部９０Ａとを有する。

調整部８１は、水平偏波及び垂直偏波のＣ帯の多重光の光強度を調整し、調整後の多重光を偏波ビームスプリッタ８２に出力する。偏波ビームスプリッタ８２は、多重光を水平偏波の多重光及び垂直偏波の多重光に光分岐し、水平偏波の多重光を水平側光合波部８３、垂直偏波の多重光を垂直側光合波部８７に出力する。

光スプリッタ９０は、励起光源１５から二つの励起光Ｐ１、Ｐ２に光分岐し、励起光Ｐ１を水平側光合波部８３、励起光Ｐ２を垂直側光合波部８７に供給する。水平側光合波部８３は、Ｃ帯の水平偏波の多重光と励起光Ｐ１とを水平側非線形光学媒質８４に伝搬させることでＣ帯の水平偏波の多重光をＬ帯の水平偏波の多重光に波長変換し、Ｌ帯の水平偏波の多重光を水平側光分波部８５に出力する。水平側光分波部８５は、Ｌ帯の水平偏波の多重光から残留励起光Ｐ１と多重光とに分波出力する。水平側光分波部８５は、Ｌ帯の水平偏波の多重光を偏波ビームコンバイナ８６に出力する。

垂直側光合波部８７は、Ｃ帯の垂直偏波の多重光と励起光Ｐ２とを垂直側非線形光学媒質８８に伝搬させることでＣ帯の垂直偏波の多重光をＬ帯の垂直偏波の多重光に波長変換する。そして、垂直側光合波部８７は、Ｌ帯の垂直偏波の多重光を垂直偏波側光分波部８９に出力する。垂直側光分波部８９は、Ｌ帯の垂直偏波の多重光から励起光Ｐ２の残留成分と多重光とに分波出力する。垂直側光分波部８９は、Ｌ帯の垂直偏波の多重光を偏波ビームコンバイナ８６に出力する。

偏波ビームコンバイナ８６は、水平側光分波部８５からのＬ帯の水平偏波の多重光と、垂直側光分波部８９からのＬ帯の垂直偏波の多重光とを結合して多重光を光増幅部９０Ａに出力する。光増幅部９０Ａは、偏波ビームコンバイナ８６からの多重光を波長単位に光増幅し、光増幅後の多重光を波長合波部１６に出力する。尚、波長変換部１４２は、例えば、第１の波長変換部１４Ａ、第２の波長変換部１４Ｂ、第３の波長変換部１４Ｃ及び第４の波長変換部１４Ｄ等に適用可能である。

図１８Ａは、実施例１０の第１の波長変換部１４Ａの波長変換動作の一例を示す説明図である。第１の波長変換部１４Ａは、第２の光増幅部１３ＢからのＣ帯の第２の多重光と第１の励起光源１５Ａからの２波長の励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。その結果、第１の波長変換部１４Ａは、２本の励起光の波長間隔でＣ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する非縮退四光波混合の関係となる。

更に、図１８Ｂは、第３の波長変換部１４Ｃの動作の一例を示す説明図である。第３の波長変換部１４Ｃは、第２の光増幅部１３ＢからのＬ帯の第２の多重光と第３の励起光源１５Ｃからの２波長の励起光とを非線形光学媒質３３上に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換する。その結果、第３の波長変換部１４Ｃは、２波長の励起光の波長間隔でＬ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換する非縮退四光波混合の関係となる。

図１９Ａは、第２の波長変換部１４Ｂの動作の一例を示す説明図である。第２の波長変換部１４Ｂは、第３の光増幅部１３ＣからのＣ帯の第３の多重光と第３の励起光源１５Ｃからの２波長の励起光とを非線形光学媒質３３上に伝搬させることで、Ｃ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に波長変換する。その結果、第２の波長変換部１４Ｂは、２波長の励起光の波長間隔でＣ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に波長変換する非縮退四光波混合の関係となる。

更に、図１９Ｂは、第４の波長変換部１４Ｄの動作の一例を示す説明図である。第４の波長変換部１４Ｄは、第３の光増幅部１３ＢからのＳ帯の第３の多重光と第４の励起光源１５Ｄからの２波長の励起光とを非線形光学媒質３３上に伝搬させることで、Ｓ帯の第３の多重光をＣ帯の第３の多重光に波長変換する。その結果、第４の波長変換部１４Ｄは、２波長の励起光の波長間隔でＳ帯の第３の多重光をＣ帯の第３の多重光に波長変換する非縮退四光波混合の関係となる。

尚、励起光の波長は、波長変換前後の光と異なり、２波長の励起光の波長間隔がＣ帯の帯域幅よりも広く、例えば、Ｃ帯とＳ帯との間やＣ帯とＬ帯との間としたが、波長変換前後の光の波長間隔と励起光の波長間隔とが同一の条件を満たせば良い。

図８に示す第１の波長変換部１４Ａ及び第７の波長変換部１４Ｇに偏波多重光の波長変換部１４２を採用した場合の実施の形態につき、実施例１１として以下に説明する。

図２０は、実施例１１の偏波多重光用の第１の励起光源１５Ａ、第１の波長変換部１４Ａ及び第７の波長変換部１４Ｇの接続構成の一例を示す説明図である。第１の励起光源１５Ａ内の調整部２５は、励起光を光スプリッタ９０（９６）に出力する。光スプリッタ９０（９６）は、光分岐した励起光Ｐ１及び励起光Ｐ２を第１の波長変換部１４Ａに供給する。第１の波長変換部１４Ａは、Ｃ帯の第２の多重光と励起光Ｐ１及び励起光Ｐ２とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＣ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。更に、第１の波長変換部１４Ａは、波長変換で利用した透過光である残留励起光Ｐ１を光フィルタ５１Ａに出力すると共に、残留励起光Ｐ２を光フィルタ５１Ｂに出力する。

光フィルタ５１Ａは、残留励起光Ｐ１から励起光Ｐ１を抽出し、抽出した励起光Ｐ１を第７の波長変換部１４Ｇに出力する。また、光フィルタ５１Ｂは、残留励起光Ｐ２から励起光Ｐ２を抽出し、抽出した励起光Ｐ２を第７の波長変換部１４Ｇに出力する。第７の波長変換部１４Ｇは、光フィルタ５１Ａからの励起光Ｐ１及び光フィルタ５１Ｂからの励起光Ｐ２と、Ｌ帯の第５の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＬ帯の第５の多重光をＣ帯の第５の多重光に波長変換する。

第１の伝送装置２Ａは、送信側の第１の波長変換部１４Ａに利用した第１の励起光源１５Ａの励起光Ｐ１及びＰ２を同一装置内の受信側の第７の波長変換部１４Ｇに再利用できるため、第７の波長変換部１４Ｇに使用する第７の励起光源１５Ｇを削減できる。

実施例１１の伝送システム１Ｊは、伝送装置２が送信側の波長変換に利用した励起光Ｐ１及びＰ２の残留成分を同一装置内の受信側の波長変換の励起光として再利用した。その結果、偏波多重光用の波長変換部１４２でも、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

尚、上記実施例１１では、例えば、第１の波長変換部１４Ａで使用した第１の励起光源１５Ａの励起光Ｐ１及びＰ２の残留成分を第７の波長変換部１４Ｇに再利用した。しかしながら、これに限定されるものではなく、その実施の形態につき、実施例１２として以下に説明する。図２１は、実施例１２の偏波多重光用の第７の励起光源１５Ｇ、第１の波長変換部１４Ａ及び第７の波長変換部１４Ｇの接続構成の一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、実施例１１の伝送システム１Ｊと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

第７の励起光源１５Ｇ内の調整部２５は、励起光を光スプリッタ９０（９６）に出力する。光スプリッタ９０（９６）は、励起光Ｐ１及び励起光Ｐ２を第７の波長変換部１４Ｇに分離出力する。第７の波長変換部１４Ｇは、Ｌ帯の第５の多重光と励起光Ｐ１及び励起光Ｐ２とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＬ帯の第５の多重光をＣ帯の第５の多重光に波長変換する。更に、第７の波長変換部１４Ｇは、波長変換で利用した透過光である残留励起光Ｐ１を光フィルタ５１Ｃに出力すると共に、残留励起光Ｐ２を光フィルタ５１Ｄに出力する。

光フィルタ５１Ｃは、残留励起光Ｐ１から励起光Ｐ１を抽出し、抽出した励起光Ｐ１を第１の波長変換部１４Ａに出力する。また、光フィルタ５１Ｄは、残留励起光Ｐ２から励起光Ｐ２を抽出し、抽出した励起光Ｐ２を第１の波長変換部１４Ａに出力する。第１の波長変換部１４Ａは、光フィルタ５１Ｃからの励起光Ｐ１及び光フィルタ５１Ｄからの励起光Ｐ２と、Ｃ帯の第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＣ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。

第１の伝送装置２Ａは、受信側の第７の波長変換部１４Ｇに利用した第７の励起光源１５Ｇの励起光Ｐ１及びＰ２を同一装置内の送信側の第１の波長変換部１４Ａに再利用した。その結果、第１の波長変換部１４Ａに使用する第１の励起光源１５Ａを削減できる。

実施例１２の伝送装置２は、受信側の波長変換に利用した励起光Ｐ１及びＰ２の残留成分を同一装置内の送信側の波長変換の励起光として再利用した。その結果、偏波多重光用の波長変換部１４２でも、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

図１５に示す伝送システム１Ｈ内の波長変換部１４に偏波多重光用の波長変換部１４２を採用した場合の実施の形態につき、実施例１３として以下に説明する。図２２は、実施例１３の偏波多重光用の第２の励起光源１５Ｂ、第１の波長変換部１４Ａ、第２の波長変換部１４Ｂ、第７の波長変換部１４Ｇ及び第８の波長変換部１４Ｈの一例を示す説明図である。

第２の励起光源１５Ｂ内の調整部２５は、励起光を光スプリッタ９０（９６）に出力する。光スプリッタ９０（９６）は、励起光Ｐ１及びＰ２を第２の波長変換部１４Ｂに分離出力する。第２の波長変換部１４Ｂは、Ｃ帯の第３の多重光と第２の励起光源１５Ｂからの励起光Ｐ１及びＰ２とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＣ帯の第３の多重光をＳ帯の第３の多重光に波長変換する。更に、第２の波長変換部１４Ｂは、波長変換に利用した透過光である残留励起光Ｐ１を光フィルタ５１１Ｅに出力すると共に、透過光である残留励起光Ｐ２を光フィルタ５１２Ｅに出力する。光フィルタ５１１Ｅは、残留励起光Ｐ１から励起光Ｐ１のみを抽出する。光フィルタ５１２Ｅは、残留励起光Ｐ２から励起光Ｐ２のみを抽出する。

第１の波長変換部１４Ａは、光フィルタ５１１Ｅで抽出した励起光Ｐ１及び光フィルタ５１２Ｅで抽出した励起光Ｐ２とＣ帯の第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＣ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。更に、第１の波長変換部１４Ａは、波長変換に利用した透過光である残留励起光Ｐ１を光フィルタ５１１Ｆに出力すると共に、透過光である残留励起光Ｐ２を光フィルタ５１２Ｆに出力する。光フィルタ５１１Ｆは、残留励起光Ｐ１から励起光Ｐ１のみを抽出する。光フィルタ５１２Ｆは、残留励起光Ｐ２から励起光Ｐ２のみを抽出する。

第７の波長変換部１４Ｇは、光フィルタ５１１Ｆで抽出した励起光Ｐ１及び光フィルタ５１２Ｆで抽出した励起光Ｐ２とＬ帯の第５の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＬ帯の第５の多重光をＣ帯の第５の多重光に波長変換する。更に、第７の波長変換部１４Ｇは、波長変換に利用した透過光である残留励起光Ｐ１を光フィルタ５１１Ｇに出力すると共に、透過光である残留励起光Ｐ２を光フィルタ５１２Ｇに出力する。光フィルタ５１１Ｇは、残留励起光Ｐ１から励起光Ｐ１のみを抽出する。光フィルタ５１２Ｇは、残留励起光Ｐ２から励起光Ｐ２のみを抽出する。

第８の波長変換部１４Ｈは、光フィルタ５１１Ｇで抽出した励起光Ｐ１及び光フィルタ５１２Ｇで抽出した励起光Ｐ２とＳ帯の第６の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることでＳ帯の第６の多重光をＣ帯の第６の多重光に波長変換する。

実施例１３の伝送システム１Ｌの伝送装置２は、一つの波長変換で使用する励起光Ｐ１及びＰ２の残留成分を同一装置内の他の波長変換の励起光として再利用する。その結果、偏波多重光用の波長変換部１４２でも、励起光の利用効率の向上、励起光源１５の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

図１７では、偏波多重光用の波長変換部１４２を例示したが、偏波多重光用の波長変換部として、これに限定されるものではなく、その実施の形態につき、実施例１４として以下に説明する。

図２３は、実施例１４の波長変換部１４の一例を示す説明図である。図２３に示す波長変換部１４は、偏波多重光用の波長変換部１４３である。波長変換部１４３は、調整部９１と、偏波ビームスプリッタ９２と、光合波部９３と、非線形光学媒質９４と、光合波部９５と、光スプリッタ９６と、光増幅部９７とを有する。光スプリッタ９６は、励起光源１５内の調整部２５から励起光Ｐ１及びＰ２を分離出力し、励起光Ｐ１を光合波部９３に出力すると共に、励起光Ｐ２を光分波部９５に出力する。

調整部９１は、Ｃ帯の垂直偏波及び水平偏波の多重光の光強度を調整し、調整後の多重光を偏波ビームスプリッタ９２に出力する。偏波ビームスプリッタ９２は、多重光を水平偏波の多重光と垂直偏波の多重光とに分離し、水平偏波の多重光を右回りの光合波部９３に、垂直偏波の多重光を左回りの光合波部９５に出力する。尚、右回りとは、偏波ビームスプリッタ９２から光合波部９３→非線形光学媒質９４→光合波部９５→偏波ビームスプリッタ９２への経路である。また、左回りとは、偏波ビームスプリッタ９２から光合波部９５→非線形光学媒質９４→光合波部９３→偏波ビームスプリッタ９２への経路である。

光合波部９３は、右回りの場合、Ｃ帯の水平偏波の多重光と励起光Ｐ１とを合波し、合波した水平偏波の多重光を非線形光学媒質９４に出力する。非線形光学媒質９４は、水平偏波の多重光と励起光Ｐ１とが伝搬することでＣ帯の水平偏波の多重光をＬ帯の水平偏波の多重光に波長変換し、Ｌ帯の水平偏波の多重光を光合波部９５に出力する。光合波部９５は、右回りの入力のため、Ｌ帯の水平偏波の多重光を偏波ビームスプリッタ９２に出力し、非線形光学媒質９４を透過した励起光Ｐ１を残留励起光Ｐ１として出力する。

光合波部９５は、左回りの場合、Ｃ帯の垂直偏波の多重光と励起光Ｐ２とを合波し、合波した垂直偏波の多重光を非線形光学媒質９４に出力する。非線形光学媒質９４は、合波した垂直偏波の多重光と励起光Ｐ２とが伝搬することでＣ帯の垂直偏波の多重光をＬ帯の垂直偏波の多重光に波長変換し、Ｌ帯の垂直偏波の多重光を光合波部９３に出力する。光合波部９３は、左回りの入力のため、Ｌ帯の垂直偏波の多重光を偏波ビームスプリッタ９２に出力し、非線形光学媒質９４を透過した励起光Ｐ２を残留励起光Ｐ２として出力する。そして、偏波ビームスプリッタ９２は、光合波部９５からのＬ帯の水平偏波の多重光と、光合波部９３からのＬ帯の垂直偏波の多重光とを合波してＬ帯の水平偏波及び垂直偏波の多重光を光増幅部９７に出力する。光増幅部９７は、偏波ビームスプリッタ９２からのＬ帯の水平偏波及び垂直偏波の多重光を波長単位に光増幅し、光増幅後の水平偏波及び垂直偏波の多重光を出力する。

波長変換部１４３は、波長変換部１４２に比較して部品個数も少なく、励起光Ｐ１及びＰ２を使用してＣ帯の垂直偏波及び水平偏波の多重光をＬ帯の垂直偏波及び水平偏波の多重光を波長変換できる。

尚、実施例４の伝送システム１Ｃの伝送装置２では、送信側の波長変換部１４の波長変換に利用した透過光である残留励起光を同一装置内の受信側の波長変換部１４に再利用した。しかしながら、残留励起光の再利用箇所が波長変換部１４に限定されるものではなく、適宜変更可能であり、その実施の形態につき、実施例１５として以下に説明する。図２４は、実施例１５の伝送システム１Ｍの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図５に示す伝送システム１Ａと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図２４に示す第１の伝送装置２Ａ内の第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間には、第４の光増幅部４１Ａの代わりに第５の光増幅部６１を配置している。第１の励起光源１５Ａは、第１の波長変換部１４Ａに励起光を供給する。第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５Ａからの波長変換で利用した透過光である残留励起光を第５の光増幅部６１に供給する。

更に、第２の伝送装置２Ｂ内の波長分波部１７と第３の波長変換部１４Ｃとの間には、第４の光増幅部４１Ｂの代わりに第６の光増幅部６２を配置している。第３の励起光源１５Ｃは、第３の波長変換部１４Ｃの代わりに第６の光増幅部６２に励起光を供給する。第６の光増幅部６２は、第３の励起光源１５Ｃからの光増幅で使用した透過光である残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに供給する。

図２５は、第５の光増幅部６１の一例を示す説明図である。図２５に示す第５の光増幅部６１は、光合波部６１Ａと、光増幅ファイバ６１Ｂと、光フィルタ６１Ｃとを有する。光合波部６１Ａは、第１の波長変換部１４Ａの残留励起光と、第１の波長変換部１４ＡからのＬ帯の第２の多重光とを合波し、残留励起光と第２の多重光とを光増幅ファイバ６１Ｂに出力する。光増幅ファイバ６１Ｂは、Ｌ帯の第２の多重光と残留励起光とが伝搬することで、Ｌ帯の第２の多重光を光増幅する。光フィルタ６１Ｃは、光増幅ファイバ６１Ｂの光増幅後のＬ帯の第２の多重光から残留励起光の成分を除去し、Ｌ帯の第２の多重光を出力する。

図２６は、第６の光増幅部６２の一例を示す説明図である。図２６に示す第６の光増幅部６２は、光合波部６２Ａと、光増幅ファイバ６２Ｂと、光分波部６２Ｃとを有する。光合波部６２Ａは、第３の励起光源１５Ｃからの励起光とＬ帯の第２の多重光とを合波し、励起光と第２の多重光とを光増幅ファイバ６２Ｂに出力する。光増幅ファイバ６２Ｂは、Ｌ帯の第２の多重光と励起光とが伝搬することで、Ｌ帯の第２の多重光を光増幅する。光分波部６２Ｃは、光増幅ファイバ６２Ｂの光増幅後のＬ帯の第２の多重光及び残留励起光を分波し、Ｌ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。更に、光分波部６２Ｃは、残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。第３の波長変換部１４Ｃは、Ｌ帯の第２の多重光と残留励起光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換する。

第１の伝送装置２Ａは、第１の波長変換部１４の波長変換に利用する第１の励起光源１５Ａの励起光を第１の波長変換部１４Ａの後段の第５の光増幅部６１に再利用したので、第５の光増幅部６１に使用する励起光源を削減できる。更に、第５の光増幅部６１は、残留励起光で光合波部６１Ａから光フィルタ６１Ｃへ前方励起したので、光合波部６１Ａと光フィルタ６１Ｃとの間の経路上の信号に対して、例えば、ＥＤＦＡ(Erbium Doped optical Fiber Amplifier)増幅、集中型ラマン増幅及びパラメトリック増幅等の光増幅を実現できる。

第２の伝送装置２Ｂは、第６の光増幅部６２に利用する第３の励起光源１５Ｃの励起光を第６の光増幅部６２後段の第３の波長変換部１４Ｃに再利用したので、第３の波長変換部１４Ｃに使用する励起光源を削減できる。更に、第６の光増幅部６２は、第３の励起光源１５Ｃからの励起光が光合波部６２Ａから光分波部６２Ｃへ前方励起したので、光合波部６２Ａと光分波部６２Ｃとの間の経路上の信号に対して、例えば、ＥＤＦＡ増幅、集中型ラマン増幅及びパラメトリック増幅等の光増幅を実現できる。

伝送システム１Ｍの伝送装置２は、波長変換部１４の波長変換に利用した励起光を同一装置内の光部品の励起光として再利用した。その結果、励起光の利用効率の向上、励起光源の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。

更に、伝送装置２は、光増幅部の光増幅に利用した励起光を同一の装置内の波長変換部１４の励起光として再利用した。その結果、励起光の利用効率の向上、励起光源の削減に伴う電力量の削減、部品サイズのコンパクト化及び部品コストの低減が図れる。図２７は、実施例１６の伝送システム１Ｎの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図２４に示す伝送システム１Ｍと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図２７に示す第１の伝送装置２Ａ内の第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間には、第５の光増幅部６１の代わりに第７の光増幅部６３を配置している。第１の励起光源１５Ａは、第１の波長変換部１４Ａに励起光を供給する。第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５Ａからの波長変換に利用した透過光である残留励起光を第７の光増幅部６３に供給する。

更に、第２の伝送装置２Ｂ内の波長分波部１７と第３の波長変換部１４Ｃとの間には、第６の光増幅部６２の代わりに、第８の光増幅部６４を配置している。第３の励起光源１５Ｃは、第８の光増幅部６４に励起光を供給する。第８の光増幅部６４は、第３の励起光源１５Ｃから光増幅に利用した透過光である残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに供給する。

図２８は、第７の光増幅部６３の一例を示す説明図である。図２８に示す第７の光増幅部６３は、光フィルタ６３Ａと、光増幅ファイバ６３Ｂと、光合波部６３Ｃとを有する。第１の波長変換部１４Ａは、Ｌ帯の第２の多重光を光フィルタ６３Ａに出力すると共に、波長変換で利用した透過光である残留励起光を光合波部６３Ｃに出力する。光合波部６３Ｃは、第１の波長変換部１４Ａからの残留励起光を光合波し、残留励起光を光増幅ファイバ６３Ｂに出力する。更に、光増幅ファイバ６３Ｂは、光合波部６３Ｃからの残留励起光を光増幅に使用し、光増幅に使用した透過光である残留励起光を光フィルタ６３Ａに出力する。

光フィルタ６３Ａは、第１の波長変換部１４ＡからのＬ帯の第２の多重光と、光増幅ファイバ６３Ｂからの光増幅で使用した残留励起光のうち、Ｌ帯の第２の多重光を透過し光増幅ファイバ６３Ｂに出力する。更に、光増幅ファイバ６３Ｂは、光フィルタを透過したＬ帯の第２の多重光と、光合波部６３Ｃから光合波した残留励起光とが伝搬することで、Ｌ帯の第２の多重光を光増幅し、光増幅後のＬ帯の第２の多重光を光合波部６３Ｃに出力する。光合波部６３Ｃは、Ｌ帯の第２の多重光と、第１の波長変換部１４Ａの波長変換に使用した透過光である残留励起光とを合波し、Ｌ帯の第２の多重光を出力する。

図２９は、第８の光増幅部６４の一例を示す説明図である。図２９に示す第８の光増幅部６４は、光分波部６４Ａと、光増幅ファイバ６４Ｂと、光合波部６４Ｃとを有する。第３の励起光源１５Ｃの調整部２５は、励起光を第８の光増幅部６４内の光合波部６４Ｃに出力する。光合波部６４Ｃは、第３の励起光源１５Ｃからの励起光を光合波し光増幅ファイバ６４Ｂに出力する。光増幅ファイバ６４Ｂは、光増幅で使用した透過光である残留励起光を光分波部６４Ａに出力する。更に、光分波部６４Ａは、光増幅で使用した透過光である残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。

光分波部６４Ａは、Ｌ帯の第２の多重光と、光増幅ファイバ６４Ｂからの残留励起光とを分波し、Ｌ帯の第２の多重光を光増幅ファイバ６４Ｂに出力する。光増幅ファイバ６４Ｂは、Ｌ帯の第２の多重光と、光合波部６４Ｃからの励起光とが伝搬することで、Ｌ帯の第２の多重光を光増幅し、光増幅後のＬ帯の第２の多重光を光合波部６４Ｃに出力する。光合波部６４Ｃは、光増幅後のＬ帯の第２の多重光と第３の励起光源１５Ｃからの励起光とを合波してＬ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。

第３の波長変換部１４Ｃは、光合波部６４ＣからのＬ帯の第２の多重光と、光分波部６４Ａからの残留励起光とが非線形光学媒質３３に伝搬することで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に変換する。

第１の伝送装置２Ａは、第１の波長変換部１４Ａの波長変換に利用した第１の励起光源１５Ａの励起光を第１の波長変換部１４Ａの後段の第７の光増幅部６３に再利用したので、第７の光増幅部６３に使用する励起光源を削減できる。更に、第７の光増幅部６３は、第１の波長変換部１４Ａからの残留励起光で光合波部６３Ｃから光フィルタ６３Ａへ後方励起した。その結果、光合波部６３Ｃと光フィルタ６３Ａとの間の経路上の信号に対して、例えば、ＥＤＦＡ増幅、集中型ラマン増幅及びパラメトリック増幅等の光増幅を実現できる。

第２の伝送装置２Ｂは、第８の光増幅部６４に利用する第３の励起光源１５Ｃの励起光を第８の光増幅部６４後段の第３の波長変換部１４Ｃに再利用したので、第３の波長変換部１４Ｃに使用する励起光源を削減できる。更に、第８の光増幅部６４は、第３の励起光源１５Ｃからの励起光で光合波部６４Ｃから光分波部６４Ａへ後方励起したので、光合波部６４Ｃと光分波部６４Ａとの間の経路上の信号に対して、例えば、ＥＤＦＡ増幅、集中型ラマン増幅及びパラメトリック増幅等の光増幅を実現できる。図３０は、実施例１７の伝送システム１Ｏの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図２４に示す伝送システム１Ｍと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３０に示す第１の伝送装置２Ａ内の第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間には、第５の光増幅部６１の代わりに第９の光増幅部６５を配置している。第１の励起光源１５Ａは、第１の波長変換部１４Ａに励起光を供給する。第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５Ａからの波長変換に使用した透過光である残留励起光を第９の光増幅部６５に供給する。

更に、第２の伝送装置２Ｂ内の波長分波部１７と第３の波長変換部１４Ｃとの間には、第６の光増幅部６２の代わりに第１０の光増幅部６６を配置している。第３の励起光源１５Ｃは、第１０の光増幅部６６に励起光を供給する。第１０の光増幅部６６は、第３の励起光源１５Ｃから光増幅に使用した透過光である残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに供給する。

図３１は、第９の光増幅部６５の一例を示す説明図である。図２９に示す第９の光増幅部６５は、光合波部６５Ａと、光増幅ファイバ６５Ｂと、光合波部６５Ｄと、光源６５Ｃとを有する。第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５Ａの波長変換に使用した透過光である残留励起光を第９の光増幅部６５内の光合波部６５Ａに出力する。光合波部６５Ａは、残留励起光を光合波し光増幅ファイバ６５Ｂに出力する。光増幅ファイバ６５Ｂは、光増幅に使用した透過光である残留励起光を光合波部６５Ｄに出力する。更に、光源６５Ｃは、励起光を光合波部６５Ｄに供給する。光合波部６５Ｄは、光源６５Ｃから供給された励起光を光増幅ファイバ６５Ｂに出力する。更に、光増幅ファイバ６５Ｂは、光増幅に使用した透過光である残留励起光を光合波部６５Ａに出力する。

光合波部６５Ａは、第１の波長変換部１４ＡからのＬ帯の第２の多重光と、第１の波長変換部１４Ａ及び光増幅ファイバ６５Ｂからの残留励起光とを合波し、Ｌ帯の第２の多重光と第１の波長変換部１４Ａからの残留励起光とを光増幅ファイバ６５Ｂに出力する。光増幅ファイバ６５Ｂは、Ｌ帯の第２の多重光と、光合波部６５Ａ及び光合波部６５Ｄからの励起光とが伝搬することで、Ｌ帯の第２の多重光を光増幅し、光増幅後のＬ帯の第２の多重光を光合波部６５Ｄに出力する。更に、光合波部６５Ｄは、Ｌ帯の第２の多重光と、光源６５Ｃからの励起光及び光増幅ファイバ６５Ｂからの残留励起光とを合波して、Ｌ帯の第２の多重光を出力する。

図３２は、第１０の光増幅部６６の一例を示す説明図である。図３２に示す第１０の光増幅部６６は、光源６６Ａと、光合波部６６Ｂと、光増幅ファイバ６６Ｃと、光合波部６６Ｄとを有する。波長分波部１７は、Ｌ帯の第２の多重光を第１０の光増幅部６６内の光合波部６６Ｂに出力する。

第３の励起光源１５Ｃ内の調整部２５は、励起光を第１０の光増幅部６６内の光合波部６６Ｄに出力する。光合波部６６Ｄは、第３の励起光源１５Ｃから供給される励起光を光合波して光増幅ファイバ６６Ｃに出力する。更に、光増幅ファイバ６６Ｃは、光増幅に使用した透過光である第３の励起光源１５Ｃの残留励起光を光合波部６６Ｂに出力する。光源６６Ａは、励起光を光合波部６６Ｂに供給する。更に、光合波部６６Ｂは、光源６６Ａの励起光を光増幅ファイバ６６Ｃに出力する。光増幅ファイバ６６Ｃは、光増幅に使用した透過光である光源６６Ａの残留励起光を光合波部６６Ｄに出力する。光合波部６６Ｂは、第３の励起光源１５Ｃの残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに供給する。

光合波部６６Ｂは、波長分波部１７からのＬ帯の第２の多重光と光源６６Ａの励起光及び第３の励起光源１５Ｃの残留励起光とを合波し、Ｌ帯の第２の多重光と光源６６Ａの励起光とを光増幅ファイバ６６Ｃに出力する。光増幅ファイバ６６Ｃは、Ｌ帯の第２の多重光と、光合波部６６Ｂ及び光合波部６６Ｄからの励起光とが伝搬することで、Ｌ帯の第２の多重光を光増幅し、光増幅後のＬ帯の第２の多重光を光合波部６６Ｄに出力する。更に、光合波部６６Ｄは、Ｌ帯の第２の多重光と、第３の励起光源１５Ｃからの励起光及び光増幅ファイバ６６Ｃからの残留励起光とを合波してＬ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。

第３の波長変換部１４Ｃは、光合波部６６ＤからのＬ帯の第２の多重光と、光合波部６６Ｂからの残留励起光とが非線形光学媒質３３上に伝搬することでＬ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換し、Ｃ帯の第２の多重光を出力する。

第１の伝送装置２Ａは、第１の波長変換部１４の波長変換に利用する第１の励起光源１５Ａの励起光を第１の波長変換部１４Ａの後段の第９の光増幅部６５に再利用したので、第９の光増幅部６５に使用する励起光源を削減できる。更に、第９の光増幅部６５は、第１の波長変換部１４Ａの残留励起光及び光源６５Ｃの励起光で光合波部６５Ａと光合波部６５Ｄとの間を双方向に励起し。その結果、光合波部６５Ａと光合波部６５Ｄとの間の経路上の信号に対して、例えば、ＥＤＦＡ増幅、集中型ラマン増幅及びパラメトリック増幅等の光増幅を実現できる。

第２の伝送装置２Ｂは、第１０の光増幅部６６に利用する第３の励起光源１５Ｃの励起光を第１０の光増幅部６６の後段の第３の波長変換部１４Ｃに再利用したので、第３の波長変換部１４Ｃに使用する励起光源を削減できる。更に、第１０の光増幅部６６は、第３の励起光源１５Ｃの残留励起光及び光源６６Ａの励起光で光合波部６６Ｂと光合波部６６Ｄとの間を双方向に励起した。その結果、光合波部６６Ｂと光合波部６６Ｄとの間の経路上の信号に対して、例えば、ＥＤＦＡ増幅、ラマン増幅及びパラメトリック増幅等の光増幅を実現できる。

尚、図３２に示す第１０の光増幅部６６では、光合波部６６Ｄを第３の励起光源１５Ｃと接続し、光合波部６６Ｂを光源６６Ａと接続したが、光合波部６６Ｄを光源６６Ａと接続し、光合波部６６Ｂを第３の励起光源１５Ｃと接続しても良く、適宜変更可能である。

図３３は、実施例１８の伝送システム１Ｐの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図５に示す伝送システム１Ａと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３３に示す伝送システム１Ｐと図５に示す伝送システム１Ａとが異なるところは、第１の伝送装置２Ａ内の第４の光増幅部４１Ａを削除し、第２の伝送装置２Ｂ内の第４の光増幅部４１Ｂを削除した点にある。そして、図３３に示す第１の伝送装置２Ａは、第１の波長変換部１４Ａに使用する第１の励起光源１５Ａの励起光を波長合波部１６経由で伝送路３に出力する。また、第２の伝送装置２Ｂは、第３の波長変換部１４Ｃに使用する第３の励起光源１５Ｃの励起光を波長分波部１７経由で伝送路３に出力する。その結果、伝送路３は、第１の励起光源１５Ａからの残留励起光と、第３の励起光源１５Ｃからの残留励起光とで光増幅できる。尚、光増幅は、例えば、分布型ラマン増幅及びパラメトリック増幅等である。

伝送路３は、第１の伝送装置２Ａ側の第１の励起光源１５Ａの残留励起光と第２の伝送装置２Ｂ側の第３の励起光源１５Ｃの残留励起光との双方向励起で光増幅を実現できる。

実施例１８の伝送システム１Ｐでは、第１の伝送装置２Ａ内の第１の励起光源１５Ａからの励起光を第１の波長変換部１４Ａ及び波長合波部１６を経由して伝送路３に供給した。更に、伝送システム１Ｐでは、第２の伝送装置２Ｂ内の第３の励起光源１５Ｂからの励起光を第３の波長変換部１４Ｃ及び波長分波部１７を経由して伝送路３に供給した。その結果、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの双方から伝送路３を励起したので、伝送路３を伝送する波長多重光を光増幅できる。そして、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間で長距離伝送を実現できる。

尚、実施例１８の伝送システム１Ｐでは、第１の伝送装置２Ａ及び第２の伝送装置２Ｂからの双方向励起を例示した。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、第１の伝送装置２Ａからの前方励起でも良く、その実施の形態につき、実施例１９として以下に説明する。図３４は、実施例１９の伝送システム１Ｑの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図３３に示す伝送システム１Ｐと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３４に示す伝送システム１Ｑと図３３に示す伝送システム１Ｐとが異なるところは、第２の伝送装置２Ｂ側の第３の波長変換部１４Ｃに使用する励起光を第１の伝送装置２Ａ側の第１の励起光源１５Ａから取得する点にある。

第１の伝送装置２Ａ内の第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５Ａからの励起光とＣ帯の第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。

更に、第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５Ａの残留励起光を波長合波部１６、伝送路３及び第２の伝送装置２Ｂ側の波長分波部１７経由で第３の波長変換部１４Ｃに出力する。また、波長分波部１７は、伝送路３からの多重光をＣ帯の第１の多重光及びＬ帯の第２の多重光に分波出力する。波長分波部１７は、Ｌ帯の第２の多重光を第３の波長変換部１４Ｃに出力する。

第３の波長変換部１４Ｃは、第１の励起光源１５Ａの残留励起光とＬ帯の第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換する。

しかも、第１の伝送装置２Ａ内の第１の波長変換部１４Ａと第２の伝送装置２Ｂ内の第３の波長変換部１４Ｃとの間を第１の励起光源１５Ａの残留励起光が通過するため、伝送路３内での光増幅を実現できる。

実施例１９の伝送システム１Ｑでは、第１の伝送装置２Ａ内の第１の励起光源１５Ａからの励起光を第１の波長変換部１４Ａ及び波長合波部１６を経由して伝送路３に供給した。その結果、第１の伝送装置２Ａから伝送路３を前方励起したので、伝送路３を伝送する波長多重光を光増幅できる。そして、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間で長距離伝送を実現できる。

尚、実施例１８の伝送システム１Ｐでは、第１の伝送装置２Ａ及び第２の伝送装置２Ｂからの双方向励起を例示した。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、第２の伝送装置２Ｂからの後方励起でも良く、その実施の形態につき、実施例２０として以下に説明する。図３５は、実施例２０の伝送システム１Ｒの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図３３に示す伝送システム１Ｐと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３５に示す伝送システム１Ｒと図３３に示す伝送システム１Ｐとが異なるところは、第１の伝送装置２Ａ側の第１の波長変換部１４Ａに使用する励起光を第２の伝送装置２Ｂ側の第３の励起光源１５Ｃから取得する点にある。

第２の伝送装置２Ｂ内の第３の波長変換部１４Ｃは、第３の励起光源１５Ｃからの励起光とＬ帯の第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｌ帯の第２の多重光をＣ帯の第２の多重光に波長変換する。

更に、第３の波長変換部１４Ｃは、第３の励起光源１５Ｃの残留励起光を波長分波部１７、伝送路３及び第１の伝送装置２Ａ側の波長合波部１６経由で第１の波長変換部１４Ａに出力する。第１の波長変換部１４Ａは、第３の励起光源１５Ｃの残留励起光と第２の光増幅部１３ＢからのＣ帯の第２の多重光とを非線形光学媒質３３に伝搬させることで、Ｃ帯の第２の多重光をＬ帯の第２の多重光に波長変換する。

しかも、第１の伝送装置２Ａ内の第１の波長変換部１４Ａと第２の伝送装置２Ｂ内の第３の波長変換部１４Ｃとの間を第３の励起光源１５Ｃの残留励起光が通過するため、伝送路３での光増幅を実現できる。

実施例２０の伝送システム１Ｒでは、第２の伝送装置２Ｂ内の第３の励起光源１５Ｃからの励起光を第３の波長変換部１４Ｃ及び波長分波部１７を経由して伝送路３に供給した。その結果、第２の伝送装置２Ｂから伝送路３を後方励起したので、伝送路３を伝送する波長多重光を光増幅できる。そして、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間で長距離伝送を実現できる。図３６は、実施例２１の伝送システム１Ｓの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図５に示す伝送システム１Ａと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３６に示す第１の伝送装置２Ａは、図５に示す第４の光増幅部４１Ａの代わりに、第２の調整部７１Ｂ及び第１のモニタ７１Ｄを配置した。更に、図３６に示す第２の伝送装置２Ｂは、図５に示す第４の光増幅部４１Ｂを削除した。第１の伝送装置２Ａは、第１の調整部７１Ａと、第２の調整部７１Ｂと、第３の調整部７１Ｃと、第１のモニタ７１Ｄと、第２のモニタ７１Ｅと、制御部７１Ｆとを有する。第１の調整部７１Ａは、第１の波長変換部１４Ａと第１の励起光源１５Ａとの間に配置され、第１の励起光源１５Ａからの励起光の出力レベルを調整する。第２の調整部７１Ｂは、第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間に配置され、第１の波長変換部１４Ａの波長変換後の第２の多重光の出力レベルを調整する。

第３の調整部７１Ｃは、第１の光増幅部１３Ａと波長合波部１６との間に配置され、第１の光増幅部１３Ａからの第１の多重光の出力レベルを調整する。第１のモニタ７１Ｄは、第２の調整部７１Ｂと波長合波部１６との間に配置され、第２の調整部７１Ｂで調整後の第２の多重光の出力レベルを監視する、例えば、ＯＳＮＲ(Optical Signal to Noise Ration)モニタである。第２のモニタ７１Ｅは、第３の調整部７１Ｃと波長合波部１６との間に配置され、第３の調整部７１Ｃで調整後の第１の多重光の出力レベルを監視する、例えば、ＯＳＮＲモニタである。

制御部７１Ｆは、第１のモニタ７１Ｄのモニタ結果に基づき、第１の調整部７１Ａ及び第２の調整部７１Ｂを制御する。つまり、制御部７１Ｆは、第１のモニタ７１Ｄで測定したＬ帯の第２の多重光のＯＳＮＲ値が第２の伝送装置２Ｂ側の受信許容品質に到達するように第２の多重光の出力レベルを調整すべく、第１の調整部７１Ａ及び第２の調整部７１Ｂを制御する。尚、受信許容品質は、例えば、伝送路３の入力の波長配置、伝送路３上のＳＲＳ（Stimulated Raman Scattering）及び波長変換に伴うノイズ指数（ＮＦ）等を考慮して光受信部１９側で許容できる受信品質である。

第１の調整部７１Ａは、第１の励起光源１５Ａの励起光の出力レベルを調整するため、第１の波長変換部１４Ａでの波長変換効率を高め、波長変換後の光のパワーを強めることが出来る。例えば、第１の調整部７１Ａは、ＡＴＴ（Attenuator）や光増幅器である。Ｓ帯の波長はＳＲＳの影響でパワーロスが大きいので、Ｃ帯の波長からＳ帯の波長にする際には、第１の励起光源１５Ａの励起光の出力レベルが大きくなるように調整する。第１の調整部７１Ａで調整するのではなく、第１の励起光源１５Ａのパワー自体を調整しても良い。

第２の調整部７１Ｂは、第１の波長変換部１４Ａから出力されるＬ帯の第２の多重光の出力レベルを調整する。これにより、第２の伝送装置２Ｂ側でＬ帯の第２の多重光の受信品質を確保できる。例えば、第２の調整部７１ＢはＡＴＴや光増幅器である。第２の調整部７１Ｂも第１の調整部７１Ａと同様、Ｃ帯の波長からＳ帯の波長にする際には、第１の励起光源１５Ａの励起光の出力レベルが大きくなるように調整する。

また、制御部７１Ｆは、第２のモニタ７１Ｅのモニタ結果に基づき、第３の調整部７１Ｃを制御する。つまり、制御部７１Ｆは、Ｃ帯の第１の多重光のＯＳＮＲ値が第２の伝送装置２Ｂ側の受信許容品質に到達するように第１の多重光の出力レベルを調整すべく、第３の調整部７１Ｃを調整する。第３の調整部７１Ｃは、第１の光増幅部１３ＡからのＣ帯の第１の多重光の出力レベルを調整したので、第２の伝送装置２Ｂ側のＣ帯の第１の多重光の受信品質を確保できる。

実施例２１の第１の伝送装置２Ａは、第１のモニタ７１Ｄのモニタ結果に基づき、第１の調整部７１Ａで第１の励起光源１５Ａの励起光の出力レベルを調整した。その結果、励起光を使用した分布ラマン増幅で伝送路３上の第１の多重光及び第２の多重光の出力レベルを増幅できる。そして、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間で長距離伝送を実現できる。

第１の伝送装置２Ａは、第１のモニタ７１Ｄのモニタ結果に基づき、第２の調整部７１ＢでＬ帯の第２の多重光の出力レベルを調整したので、第２の伝送装置２Ｂ側でＬ帯の第２の多重光の受信品質を確保できる。

第１の伝送装置２Ａは、第２のモニタ７１Ｅのモニタ結果に基づき、第３の調整部７１ＣでＣ帯の第１の多重光の出力レベルを調整したので、第２の伝送装置２Ｂ側でＣ帯の第１の多重光の受信品質を確保できる。

尚、第１の伝送装置２Ａは、第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間に第１のモニタ７１Ｄを配置した。しかしながら、第１のモニタ７１Ｄは、波長合波部１６と伝送路３との間、波長合波部１６内、伝送路３上、第２の光増幅部１３Ｂと第１の波長変換部１４Ａとの間、第１の波長変換部１４Ａ内に配置しても良い。

また、第１の伝送装置２Ａは、第１の光増幅部１３Ａと波長合波部１６との間に第２のモニタ７１Ｅを配置した。しかしながら、第２のモニタ７１Ｅは、波長合波部１６と伝送路３との間、波長合波部１６内及び伝送路３上に配置しても良い。

図３７は、実施例２２の伝送システム１Ｔの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図５に示す伝送システム１Ａと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３７に示す第１の伝送装置２Ａは、図５に示す第４の光増幅部４１Ａを削除した。更に、図３７に示す第２の伝送装置２Ｂは、図５に示す第４の光増幅部４１Ｂを削除した。第２の伝送装置２Ｂは、第３のモニタ７２Ａと、第４のモニタ７２Ｂと、ラマン励起光源７２Ｃと、制御部７２Ｄとを有する。第３のモニタ７２Ａは、第３の波長変換部１４Ｃと第２の光増幅部１３Ｂとの間に配置され、第３の波長変換部１４Ｃの波長変換後の第２の多重光の出力レベルを監視する、例えば、ＯＳＮＲモニタである。第４のモニタ７２Ｂは、波長分波部１７と第１の光増幅部１３Ａとの間に配置され、波長分波部１７からのＣ帯の第１の多重光の出力レベルを監視する、例えば、ＯＳＮＲモニタである。ラマン励起光源７２Ｃは、波長分波部１７経由で伝送路３にラマン励起光を出力する。制御部７２Ｄは、第３のモニタ７２Ａ及び第４のモニタ７２Ｂのモニタ結果に基づき、ラマン励起光源７２Ｃを制御する。

制御部７２Ｄは、第３のモニタ７２Ａのモニタ結果に基づき、第３の波長変換部１４Ｃで波長変換後の第２の多重光のＯＳＮＲ値が受信許容品質になるように伝送路３を伝送する波長多重光を分布ラマン増幅するようにラマン励起光源７２Ｃを制御する。尚、受信許容品質は、例えば、伝送路３の入力の波長配置、伝送路３上のＳＲＳ（Stimulated Raman Scattering）及び波長変換に伴うノイズ指数（ＮＦ）等を考慮して光受信部１９側で許容できる受信品質である。その結果、第２の多重光を分波受信する光受信部１９Ｂは、安定した受信品質を確保できる。

制御部７２Ｄは、第４のモニタ７２Ｂのモニタ結果に基づき、波長分波部１７で分波後の第１の多重光のＯＳＮＲ値が受信許容品質になるように伝送路３を伝送する波長多重光を分布ラマン増幅するようにラマン励起光源７２Ｃを制御する。その結果、第１の多重光を分波受信する光受信部１９Ａは安定した受信品質を確保できる。

実施例２２の第２の伝送装置２Ｂは、第３の波長変換部１４Ｃで波長変換後の第２の多重光のＯＳＮＲ値が受信許容品質になるように伝送路３を伝送する波長多重光を分布ラマン増幅するようにラマン励起光源７２Ｃを制御した。その結果、光受信部１９Ｂは、安定した受信品質を確保できる。そして、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間で長距離伝送を実現できる。

第２の伝送装置２Ｂは、波長分波部１７で分波後の第１の多重光のＯＳＮＲ値が受信許容品質になるように伝送路３を伝送する波長多重光を分布ラマン増幅するようにラマン励起光源７２Ｃを制御した。その結果、光受信部１９Ａは、安定した受信品質を確保できる。

尚、第２の伝送装置２Ｂは、第３の波長変換部１４Ｃと第２の光増幅部１３Ｂとの間に第３のモニタ７２Ａを配置した。しかしながら、第３のモニタ７２Ａは、例えば、波長分波部１７と第３の波長変換部１４Ｃとの間、第２の光増幅部１３Ｂと第２の分波部１８Ｂとの間や、第３の波長変換部１４Ｃや波長分波部１７内に配置しても良い。

第２の伝送装置２Ｂは、波長分波部１７と第１の光増幅部１３Ａの間に第４のモニタ７２Ｂを配置した。しかしながら、第４のモニタ７２Ｂは、第１の光増幅部１３Ａと第１の分波部１８Ａとの間や波長分波部１７内に配置しても良い。

尚、上記実施例３の伝送システム１Ｂでは、第１の波長変換部１４Ａの残留励起光が伝送路３にそのまま流れ込み、その残留励起光がハイパワーの場合、意図せぬ非線形現象が伝送路３上で起こる事態が考えられる。そこで、このような事態に対処する実施の形態につき、実施例２３として以下に説明する。

図３８は、実施例２３の伝送システム１Ｕの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図７に示す実施例３の伝送システム１Ｂと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３８に示す伝送システム１Ｕ内の第１の伝送装置２Ａは、ＶＯＡ(Variable Optical Attenuator)１０１と、波長合波部１０２とを有する。ＶＯＡ１０１は、第１の波長変換部１４Ａからの残留励起光のパワーを減衰する可変光減衰器である。ＶＯＡ１０１は、伝送路３上で非線形現象が影響ない程度に残留励起光のパワーを減衰する。波長合波部１０２は、第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間に配置され、第１の波長変換部１４Ａからの第２の多重光と、ＶＯＡ１０１からの減衰後の残留励起光とを合波して波長合波部１６に出力する。

実施例２３の伝送システム１Ｕでは、ＶＯＡ１０１にて第１の波長変換部１４Ａからの残留励起光を減衰するため、減衰後の残留励起光が伝送路３を流れても、伝送路３上での意図せぬ非線形現象の発生を回避できる。

尚、上記実施例４の伝送システム１Ｃの第１の伝送装置１Ａは、第１の励起光源１５Ａからの励起光を上り側の第１の波長変換部１４Ａに利用し、更に、第１の波長変換部１４Ａの透過光である残留励起光を下り側の第７の波長変換部１４Ｇに再利用した。同様に、第２の伝送装置２Ｂは、第５の励起光源１５Ｅからの励起光を下り側の第５の波長変換部１４Ｅに利用し、更に、第５の波長変換部１４Ｅの透過光である残留励起光を上り側の第３の波長変換部１４Ｃに再利用した。しかしながら、第１の伝送装置２Ａ側の第１の波長変換部１４Ａは、第１の励起光源１５ＡからのＦＭ変調後の励起光を使用することで励起光のＳＢＳを抑圧する。そして、第２の伝送装置２Ｂ側の第３の波長変換部１４Ｃは、第１の励起光源１５ＡからのＦＭ変調後の励起光の波長変動（周波数変動）を打ち消すように第５の励起光源１５ＥからのＦＭ変調の励起光を出力する必要がある。同様に、第２の伝送装置２Ｂ側の第５の波長変換部１４Ｅは、第５の励起光源１５ＥからのＦＭ変調後の励起光を使用することで励起光のＳＢＳを抑圧する。そして、第１の伝送装置２Ａ側の第７の波長変換部１４Ｇは、第５の励起光源１５ＥからのＦＭ変調後の励起光の波長変動（周波数変動）を打ち消すように第５の励起光源１５ＥからのＦＭ変調の励起光を出力する必要がある。しかしながら、励起光を上りと下りで共通化した場合、上りと下りとで、独立に励起光源１５の位相変調（ＦＭ変調）の位相が調整できなくなる。そこで、このような事態に対処する実施の形態につき、実施例２４として以下に説明する。

図３９は、実施例２４の伝送システム１Ｖの一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図８に示す実施例４の伝送システム１Ｃと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図３９に示す第１の波長変換部１４Ａと第７の波長変換部１４Ｇとの間を偏波保持ファイバで接続し、第１の波長変換部１４Ａで使用した透過光である残留励起光を第７の波長変換部１４Ｇに入力する。

第５の波長変換部１４Ｅと第３の波長変換部１４Ｃとの間を偏波保持ファイバで接続し、第５の波長変換部１４Ｅで使用した透過光である残留励起光を第３の波長変換部１４Ｃに入力する。

位相変調（ＦＭ変調）の周期は、伝送路３の遅延時間を（０．５×整数倍）の数字で割った値となるように設定する。尚、伝送路３の遅延時間は、例えば、立ち上げ時のＯＳＣの情報伝達の遅れから算出するものとする。その結果、励起光源１４の励起光の出力は、図４０に示すようになる。図４０は、励起光の出力の一例を示す説明図である。

つまり、第１の励起光源１５Ａは、第５の励起光源１５ＥからのＦＭ変調後の励起光の波長変動（周波数変動）を打ち消すべく、図４０に示す周期で、第７の波長変換部１４Ｇに第１の波長変換部１４Ａの透過光である残留励起光が入力するように励起光を出力する。その結果、第７の波長変換部１４Ｇは、第１の波長変換部１４Ａで再利用した透過光である残留励起光で第５の波長変換部１４ＥのＦＭ変調分の波長変動を打ち消すことができる。

また、第５の励起光源１５Ｅは、第１の励起光源１５ＡからのＦＭ変調後の励起光の波長変動（周波数変動）を打ち消すべく、図４０に示す周期で、第３の波長変換部１４Ｃに第５の波長変換部１４Ｅの透過光である残留励起光が入力するように励起光を出力する。その結果、第３の波長変換部１４Ｃは、第５の波長変換部１４Ｅで再利用した透過光である残留励起光で第１の波長変換部１４ＡのＦＭ変調分の波長変動を打ち消すことができる。

上記実施例では、Ｃ帯の光部品を使用し、Ｃ帯の多重光をＳ帯やＬ帯に波長変換して伝送路３に伝送するシステムを例示した。しかしながら、Ｓ帯の光部品を使用し、Ｓ帯の多重光をＣ帯やＬ帯に波長変換して伝送路３に伝送するシステムや、Ｌ帯の光部品を使用し、Ｌ帯の多重光をＣ帯やＳ帯に波長変換して伝送路３に伝送するシステムにも適用可能である。

上記実施例では、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の波長範囲を定義したが、この波長範囲に限定されるものではなく、その範囲を適宜設定変更可能である。

波長変換部１４（１４１，１４２，１４３）は、波長単位に多重光を光増幅する光増幅部３５（９０Ａ，９７）を内蔵したが、光増幅部３５を波長変換部１４の外部、すなわち、波長変換部１４の出力段に設けても良い。図１の例では、第１の波長変換部１４Ａと波長合波部１６との間に光増幅部３５を配置しても良い。

更に、上記実施例では、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯を使用する場合を例示したが、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯に限定されるものではない。例えば、Ｏ(Original)帯(１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ)、Ｅ(Extended)帯(１３６０ｎｍ〜１４６０ｎｍ)やＵ（Ultralong Wavelength）帯(１６２５ｎｍ〜１６７５ｎｍ)に適用しても良く、適宜変更可能である。

また、伝送装置２は、光送信部１１又は光受信部１９を内蔵した場合を例示したが、光送信部１１又は光受信部１９と外部接続した場合にも本願発明は適用可能である。また、伝送装置２は、励起光源１５の励起光を同一装置内の光部品の励起光として再利用したが、その残留励起光の伝送経路は限定されるものではなく、適宜変更可能である。

また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

更に、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良いことは言うまでもない。

１ 伝送システム
２ 伝送装置
２Ａ 第１の伝送装置
２Ｂ 第２の伝送装置
３ 伝送路
１２Ａ 第１の合波部
１２Ｂ 第２の合波部
１６ 波長合波部
１７ 波長分波部
１８Ａ 第１の分波部
１８Ｂ 第２の分波部
１４ 波長変換部
１４Ａ 第１の波長変換部
１４Ｃ 第３の波長変換部
１４Ｇ 第７の波長変換部
１５ 励起光源
１５Ａ 第１の励起光源
１５Ｃ 第３の励起光源
１５Ｇ 第７の励起光源
３３ 非線形光学媒質
３５ 光増幅部
４１ 第４の光増幅部
６１ 第５の光増幅部
６２ 第６の光増幅部
６３ 第７の光増幅部
６４ 第８の光増幅部
６５ 第９の光増幅部
６６ 第１０の光増幅部
９０Ａ 光増幅部
９７ 光増幅部

Claims (14)

1. 伝送路に波長多重光を伝送する伝送装置において、
   第１の波長帯域の波長の光を多重化して第１の多重光を出力する第１の多重化部と、
   前記第１の波長帯域の波長の光を多重化して第２の多重光を出力する第２の多重化部と、
   前記第２の多重光を前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の波長に変換する波長変換部と、
   前記第２の波長帯域の波長に変換された第２の多重光と前記第１の多重光とを多重化して前記波長多重光を出力する第３の多重化部と、
   を有することを特徴とする伝送装置。
2. 前記波長変換部は、
   前記第２の多重光と励起光とを非線形媒質に伝搬させることで、前記第２の多重光を前記第２の波長帯域の波長の光に変換することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
3. 前記第２の波長帯域の波長に変換された前記第２の多重光を増幅する光増幅部を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送装置。
4. 前記第２の波長帯域の波長に変換された前記第２の多重光を増幅する光増幅部を更に備え、
   前記光増幅部は、
   前記励起光を励起光源として前記第２の波長帯域の波長に変換された前記第２の多重光を増幅することを特徴とする請求項２に記載の伝送装置。
5. 前記波長変換部は、
   変調された前記励起光を前記非線形媒質に伝搬させることを特徴とする請求項３又は４に記載の伝送装置。
6. 前記波長変換部から出力された前記第２の多重光の光レベルをモニタし、モニタ結果に基づいて前記励起光のパワーレベルを調整する調整部を更に有することを特徴とする請求項２乃至５の何れか一つに記載の伝送装置。
7. 前記波長変換部から出力された前記第２の多重光の光レベルをモニタし、モニタ結果に基づいて、前記波長変換部から出力された前記第２の多重光の光レベルを調整する調整部を更に有することを特徴とする請求項２乃至５の何れか一つに記載の伝送装置。
8. 前記波長変換部と前記第３の多重化部との間、又は前記波長変換部の前段に分散補償部を設けたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載の伝送装置。
9. 伝送路から受信する波長多重光を、前記第１の波長帯域の波長の光と前記第２波長帯域の波長の光に分離する第１の分離部と、
   前記第１の波長帯域の波長の光を波長分離する第２の分離部と、
   前記第１の分離部で分離された前記第２の波長帯域の波長の光を前記第１の波長帯域の波長に変換する第２の波長変換部と、
   前記第１の波長帯域の波長に変換された光を波長分離する第３の分離部と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一つに記載の伝送装置。
10. 前記第２の波長変換部は、
    前記第１の分離部で分離された前記第２の波長帯域の波長の光と前記励起光とを非線形媒質に伝搬させることで、前記第２の波長帯域の波長の光を前記第１の波長帯域の波長の光に変換することを特徴とする請求項８に記載の伝送装置。
11. 伝送路に波長多重光を伝送する伝送方法において、
    第１の波長帯域の波長の光を多重化し第１の多重光を出力し、
    前記第１の波長帯域の波長の光を多重化して第２の多重光を出力し、
    前記第２の多重光を前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の波長に変換し、
    前記第２の波長帯域の波長に変換された第２の多重光と前記第１の多重光とを多重化する
    処理を実行することを特徴とする伝送方法。
12. 伝送路に波長多重光を伝送する伝送装置において、
    第１の波長帯域の波長の光が多重化された第１の多重光を前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の波長に変換する波長変換部と、
    前記第２の波長帯域の波長に変換された第１の多重光を増幅する光増幅部と、
    前記第１の波長帯域の波長の光が多重化された第２の多重光と、前記増幅された第１の多重光とを多重化して波長多重光を出力する多重化部と、
    を有することを特徴とする伝送装置。
13. 第１の波長帯域の波長の光が多重化された第１の多重光と励起光とを非線形媒質に伝搬させることで、前記第１の多重光を前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の波長に変換する第１の波長変換部と、
    前記第２の波長帯域の波長に変換された第１の多重光と前記第１の波長帯域の波長の光とが多重化された第２の多重光とを多重化して波長多重光を伝送路に出力する多重化部と、
    前記伝送路から波長多重光を前記第１の波長帯域の波長の光と前記第２の波長帯域の波長の光とに分離する分離部と、
    前記分離部で分離された前記第２の波長帯域の波長の光と前記励起光とを非線形媒質に伝搬させることで、前記第２の波長帯域の波長の光を前記第１の波長帯域の波長の光に変換する第２の波長変換部と、
    を有することを特徴とする伝送装置。
14. 前記第２の波長変換部は、
    前記第１の波長変換部で使用した前記励起光の残留励起光と前記第２の帯域波長の光とを前記非線形媒質に伝搬させることで、前記第２の波長帯域の波長の光を前記第１の波長帯域の波長の光に変換することを特徴とする請求項１３に記載の伝送装置。

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