光传输装置、光通信装置、光通信系统和光传输方法

摘要

本发明旨在抑制通过光纤传播的光信号的传输质量由于控制信号的强度变化而退化。本发明的示例性方面包括：输出主信号光；通过根据控制信号对光信号进行强度调制来生成第一光信号；通过根据在具有恒定强度的规定信号与所述控制信号之间的差分分量对光信号进行强度调制来生成第二光信号；通过复用生成的所述第一光信号和生成的所述第二光信号来输出波长复用后的光信号；以及通过复用输出的所述输出主信号光和输出的所述波长复用后的光信号来传输传输信号。

说明书

技术领域

本发明涉及一种光传输装置、光通信装置、光通信系统和光传输方法。

背景技术

在光通信系统中，可以将光中继器或者光分路单元安装在不容易触及到的位置，诸如，海底。因此，优选的是通过从光终端设备等传输控制信号来远程控制光中继器或者光分路单元。

PTL1公开了一种用于在光通信系统中传输通过将监测控制信号叠加数据信号上而得到的光信号的技术。在PTL1描述的光通信系统中，通过将其强度改变为“0”或者“1”的监测控制信号叠加在数据信号上来生成光信号，并且通过由光纤组成的光传输线来传输生成的光信号。

引用列表

专利文献

[PTL 1]JP 2010-178090 A

[PTL 2]JP 2011-250079 A

发明内容

[技术问题]

用于传播光信号的光纤具有其折射率根据光信号的强度而改变的属性(克尔效应)。因此，这使得光纤的折射率改变，进而改变通过光纤传播的光信号的强度，从而导致传输质量的退化。

因此，在根据PTL1描述的光通信系统中，如果将其强度改变为“0”或者“1”的监测控制信号叠加在数据信号上，那么通过光纤传播的光信号有可能会导致相位调制或者偏振调制，这是因为光纤的折射率由于监测控制信号的强度变化而发生改变。

本发明的目的是提供一种解决上文描述的问题的光传输装置、光通信装置、光通信系统和光传输方法，并且使得其能够抑制通过光纤传播的光信号的传输质量由于控制信号的强度变化而退化。

[问题的解决方案]

为了实现上文所描述的目的，根据本发明的示例性方面的光传输装置包括：用于输出主信号光的传输器件、用于输出包括控制信号的波长复用后的光信号的控制信号生成器件、和用于复用主信号光和波长复用后的光信号并且用于传输传输信号的第一光复用器件，其中，控制信号生成器件包括：第一光调制器，该第一光调制器配置为根据控制信号对光信号进行强度调制，该第一光调制器配置为输出第一光信号；第二光调制器，该第二光调制器配置为根据在具有恒定强度的规定信号与控制信号之间的差分分量对光信号进行强度调制，该第二光调制器配置为输出第二光信号；以及第二光复用器件，该第二光复用器件用于输出波长复用后的光信号，在波长复用后的光信号中复用有第一光信号和第二光信号。

为了实现上文描述的目的，根据本发明的示例性方面的光通信装置包括：光滤波器，该光滤波器配置为接收传输信号，在传输信号中，复用有根据控制信号进行了强度调制的第一光信号，根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号，以及主信号光，该光滤波器配置为透射具有与来自传输信号中的控制信号对应的波长的光信号；以及控制器件，该控制器件用于通过对透射的光信号进行解码来得到控制信号，该控制器件用于基于所得到的控制信号来执行控制。

为了实现上文描述的目的，根据本发明的示例性方面的光通信系统包括：配置为传输传输信号的光传输装置；以及配置为接收传输的传输信号的光通信装置。

为了实现上文描述的目的，根据本发明的示例性方面的光传输方法包括：输出主信号光；通过根据控制信号对光信号进行强度调制来生成第一光信号；通过根据在具有恒定强度的规定信号与所述控制信号之间的差分分量对光信号进行强度调制来生成第二光信号；通过复用生成的第一光信号和生成的第二光信号来输出波长复用后的光信号；以及通过复用输出的输出主信号光和输出的波长复用后的光信号来传输传输信号。

[发明的有益效果]

本发明能够抑制通过光纤传播的光信号的传输质量由于控制信号的强度变化而退化。

附图说明

图1是图示了根据第一示例性实施例的光传输装置1的配置框图。

图2是图示了根据第一示例性实施例的控制信号生成单元100的配置框图。

图3是用于根据第一示例性实施例的控制信号生成单元100的流程图。

图4是图示了根据第二示例性实施例的通信系统的系统配置图。

图5是图示了根据第二示例性实施例的在控制信号、差分分量和规定信号之间的关系的图。

图6是图示了根据第二示例性实施例的控制信号接收单元5的配置框图。

图7是用于根据第二示例性实施例的控制信号接收单元5的流程图。

图8是图示了根据第二示例性实施例的在第一光信号、第二光信号、和通过波长复用这两种光信号所得到的波长复用后的光信号之间的关系的图。

图9是图示了根据第三示例性实施例的控制信号生成单元100B的配置框图。

图10是图示了根据第三示例性实施例的另一控制信号生成单元100C的配置框图。

图11是图示了根据第四示例性实施例的控制信号生成单元100D的配置框图。

图12是图示了根据第四示例性实施例的另一控制信号生成单元100E的配置框图。

图13是图示了根据第五示例性实施例的控制信号接收单元5B的配置框图。

图14是图示了根据第七示例性实施例的光传输装置1的配置框图。

图15是根据第七示例性实施例的光传输装置1的流程图。

图16是图示了根据第八示例性实施例的光通信装置10的配置框图。

图17是用于根据第八示例性实施例的光通信装置10的流程图。

具体实施方式

将参照附图对本发明的示例性实施例进行描述。附图中的参考标记方便地附在作为示例的相应部件处，以便促进理解并且不对下文待述的内容增加任何限制。

<第一示例性实施例>

将描述本发明的第一示例性实施例。图1图示了根据第一示例性实施例的光传输装置的配置框图。光传输装置1包括：多个传输单元101-1至101-N(如果不需要特别区分这些传输单元，那么将它们称为“传输单元101”)、控制信号生成单元100和光复用单元102。光传输装置1将生成的光信号传输至传输线(未示出)。

多个传输单元101中的每一个将主信号光传输至光复用单元102。

光复用单元102复用从多个传输单元101中的每一个输入的主信号光和从控制信号生成单元100输入的波长复用后的光信号，并且传输传输信号。

控制信号生成单元100波长复用根据控制信号进行了强度调制的光信号和根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的光信号，并且将波长复用后的光信号传输至光复用单元102。由于波长复用后的光信号包括控制信号和在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量，所以即使控制信号的强度发生改变，这些信号也彼此抵消；因此，波长复用后的光信号的光强度变成恒定。在下文中，根据控制信号进行了强度调制的光信号被称为第一光信号，并且根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的光信号被称为第二光信号。

图2图示了控制信号生成单元100的配置框图。在图2中，控制信号生成单元100包括：第一光源11、第一光调制器12、第二光源13、第二光调制器14、控制器15和光复用器16。

第一光源11生成具有规定波长的光信号，以作为用于控制信号的光信号。第二光源13生成光信号，该光信号的波长相对于第一光源11生成的光信号的波长偏移了规定波长。

经控制器15要求，第一光调制器12根据控制信号对从第一光源11发送的光信号执行强度调制，并且将第一光信号输出至光复用器16。

经控制器15要求，第二光调制器14根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量对从第二光源13发送的光信号执行强度调制，并且将第二光信号输出至光复用器16。具有恒定强度的规定光信号是，例如，强度等于“1”的光信号。光信号的强度并不限于“1”。

控制器15要求第一光调制器12根据从外部输入的控制信号对从第一光源11发送的光信号执行强度调制。另一方面，控制器15要求第二光调制器14根据在具有恒定强度的规定光信号与上文描述的控制信号之间的差分分量对从第二光源13发送的光信号执行强度调制。

光复用器16波长复用从第一光调制器12输入的第一光信号和从第二光调制器14输入的第二光信号，并且将波长复用后的光信号输出至光复用单元102。

图3图示了用于第一示例性实施例中的控制信号生成单元100的流程图。在图3中，第一光源11发送具有规定波长的光信号(S101)。另一方面，第二光源13发送光信号(S102)，该光信号的波长相对于从第一光源11发送的光信号的波长偏移了规定波长。

控制器15要求第一光调制器12根据从外部输入的控制信号对从第一光源11发送的光信号执行强度调制(S103)。控制器15要求第二光调制器14根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量对从第二光源13发送的光信号执行强度调制(S104)。

经控制器15要求，第一光调制器12对从第一光源11发送的光信号进行强度调制，并且输出第一光信号(S105)。另一方面，经控制器15要求，第二光调制器14对从第二光源13发送的光信号进行强度调制，并且输出第二光信号(S106)。

光复用器16波长复用从第一光调制器12输入的第一光信号和从第二光调制器14输入的第二光信号，并且将波长复用后的光信号输出至光复用单元102(S107)。

如上所述，控制信号生成单元100波长复用根据控制信号进行了强度调制的第一光信号和根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号，并且传输波长复用后的光信号。因为波长复用后的光信号包括控制信号和在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量，所以即使控制信号的强度发生改变，这些信号也彼此抵消；因此，波长复用后的光信号的光强度变成恒定。因此，在光复用单元102中的控制信号的强度变化不会影响通过复用从多个传输单元101中的每一个输入的主信号光和从控制信号生成单元100输入的波长复用后的光信号所得到的传输信号。因此，在根据第一示例性实施例的光传输装置1中，抑制了传输信号的传输质量由于控制信号的强度变化而退化。

<第二示例性实施例>

将描述第二示例性实施例。图4图示了根据第二示例性实施例的通信系统的系统配置图。如图4所图示，通信系统包括：光传输终端设备6、传输线2、光中继器3和光分路单元4。

传输线2由光纤等组成。例如，传输线2可以由光纤束组成。

光中继器3对通过传输线2传播的传输信号的强度进行补偿。

光分路单元4将另一光信号插入到通过传输线2传播的传输信号中或者将一部分传输信号进行分路。例如，OADM-BU(光分插复用器分路单元)可以应用于光分路单元4。OADM-BU通过波长来插入或者分离光信号。

通过接收来自光传输终端设备6的控制信号，由光传输终端设备6来远程控制光分路单元4。光分路单元4包括控制信号接收单元5。控制信号接收单元5对从光传输终端设备6传输的传输信号中包括的控制信号进行解码，并且控制光分路单元4中的装置(例如，诸如，光开关、光中继器)。

光传输终端设备6与在第一示例性实施例中描述的图1中的光传输装置1对应。光传输终端设备6包括：多个传输和接收单元601-1至601-N(如果不需要特别区分这些传输和接收单元，那么将它们称为传输和接收单元601)、控制信号生成单元100、和光复用和解复用单元602。

各个传输和接收单元601将主信号光传输至光复用和解复用单元602。各个传输和接收单元601通过光复用和解复用单元602接收从外部输入到光传输终端设备6中的主信号光。

光复用和解复用单元602复用从多个传输和接收单元601中的每一个输入的主信号光和从控制信号生成单元100输入的波长复用后的光信号，并且将传输信号传输至传输线2。光复用和解复用单元602从通过传输线2从外部输入到光传输终端设备6的接收信号中提取主信号光，并且将主信号光输出至对应的传输和接收单元601。

控制信号生成单元100的配置与根据第一示例性实施例的图2中的控制信号生成单元100的配置类似。控制信号生成单元100波长复用根据控制信号进行了强度调制的光信号和根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的光信号，并且将波长复用后的光信号传输至光复用和解复用单元602，该控制信号是从外部输入的并用于控制光分路单元4。在第二示例性实施例中，控制信号与控制命令的位序列对应。

图5图示了在从外部输入的控制信号、具有恒定强度的规定光信号、和在这两种信号之间的差分分量之间的关系。控制信号是指示用于控制光分路单元4等的控制命令的位序列，并且用“0”或者“1”来表示。具有恒定强度的规定光信号是，例如，其强度总是等于“1”的光信号。差分分量是在控制信号与具有恒定强度的光信号之间的差分位序列。因此，如图5所图示，控制信号和差分分量之和总是等于恒定强度“1”。

在光传输终端设备6的控制信号生成单元100中，控制器15要求第一光调制器12根据图5所图示的控制信号对从第一光源11发送的光信号执行强度调制。另一方面，控制器15要求第二光调制器14根据图5所图示的差分分量对从第二光源13发送的光信号执行强度调制。

第一光调制器12按控制器15要求根据图5所图示的控制信号对从第一光源11发送的光信号执行强度调制，并且输出第一光信号。第二光调制器14按控制器15要求根据图5所图示的差分分量对从第二光源13发送的光信号执行强度调制，并且输出第二光信号。

光复用器16波长复用从第一光调制器12输入的第一光信号和从第二光调制器14输入的第二光信号，并且传输波长复用后的光信号。因为波长复用后的光信号包括：控制命令位序列和差分位序列，所以即使控制信号的强度改变，这些信号也彼此抵消；因此，波长复用后的光信号的强度变成恒定(在图5的示例中等于“1”)。

将对光分路单元4进行详细描述。如图4所图示，光分路单元4包括控制信号接收单元5。图6图示了控制信号接收单元5的配置框图。控制信号接收单元5包括：光滤波器51、命令接收单元52和控制器53。

光滤波器51接收通过传输线2从光传输终端设备6传输的传输信号，并且透射具有与在所接收的传输信号中的控制信号对应的波长分量的光信号。即，光滤波器51透射其波长与在光传输终端设备6中的第一光源11中生成的光信号的波长相同的光信号。

命令接收单元52对具有与透射通过光滤波器51的控制信号对应的波长分量的光信号进行解码，并且将控制命令输出至控制器53。控制器53根据从命令接收单元52输入的控制命令来控制光分路单元4中的装置。

图7图示了用于在第二示例性实施例中的控制信号接收单元5的流程图。在图7中，光滤波器51透射具有与在所接收的传输信号中的控制信号对应的波长分量的光信号(S201)。命令接收单元52对透射通过光滤波器51的光信号进行解码并且生成控制命令(S202)。控制器53根据从命令接收单元52(S203)输入的控制命令来控制光分路单元4中的装置。

如上所述，因为控制命令序列的强度和差分位序列的强度之和总是变成恒定强度“1”，所以控制信号的强度变化不会影响从光传输终端设备6传输的传输信号。这能够抑制通过传输线2传播的传输信号的传输质量由于控制信号的强度变化而退化。

相对于根据第二示例性实施例的光分路单元4，控制信号接收单元5配置为透射具有与在光传输终端设备6的第一光源11中生成的光信号的波长相同的波长的光信号，但是该配置并不限于此。因为差分命令序列是通过使控制命令序列反转而得到的，所以还能够透射具有与在光传输终端设备6中的第二光源13中生成的光信号的波长相同的波长的光信号，并且能够通过使用从光信号生成的控制命令序列来控制光分路单元4中的装置。在第二示例性实施例中，控制信号接收单元5设置在光分路单元4中，但是该配置并不限于此。例如，如果光中继器3是通过控制信号而控制的，那么控制信号接收单元5也设置在光中继器3中。

<第三示例性实施例>

将描述第三示例性实施例。在根据第三示例性实施例的光传输装置1中的控制信号生成单元100B调整根据控制信号进行了强度调制的第一光信号的相位和振幅，以及调整根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号的相位和振幅。

图8是图示了在第一光信号、第二光信号、和波长复用后的光信号之间的关系的示意图，在波长复用第一光信号和第二光信号的时序中发生延迟时通过波长复用这两种光信号来得到波长复用后的光信号。在图8所图示的示例中，在第一光信号的光强度(振幅A)与第二光信号的光强度(振幅B)之间也存在差异。

如图8所图示，如果在波长复用第一光信号和第二光信号的时序中发生延迟，那么波长复用后的光信号的强度发生显著改变。在这种情况下，通过复用主信号光和波长复用后的光信号所得到的传输信号导致相位调制或者偏振调制；因此，传输质量退化。因此，在第三示例性实施例中，控制信号生成单元100B抑制在第一光信号与第二光信号之间发生延迟。

如果在第一光信号的光强度(振幅A)与第二光信号的光强度(振幅B)之间出现差异，那么通过波长复用这两种光信号所得到的波长复用后的光信号的强度变化会进一步增加。当第一光信号的光强度和其差分分量的第二光信号的光强度保持恒定时，波长复用后的光信号的强度也变成恒定；然而，如果一个光信号的光强度改变，那么波长复用后的光信号的光强度也随之改变。因此，在第三示例性实施例中，通过使一个光信号的光强度与另一个光信号的光强度一致，来抑制波长复用后的光信号的强度变化。

图9图示了在第三示例性实施例中的控制信号生成单元100B的配置框图。在图9中，通过将分光器17、光接收元件18、反馈电路19、可变衰减器20、可变延迟发生器21和光断路器22添加至在第一示例性实施例中描述的图2中的控制信号生成单元100来配置控制信号生成单元100B。

分光器17对从光复用器16输入的波长复用后的光信号进行分离，并且将一个输出至光接收元件18且将另一个输出至光断路器22。

光接收元件18将所输入的波长复用后的光信号之一转换成电信号并且将该电信号输出至反馈电路19。

反馈电路19检测在来自所输入的电信号的第一光信号与第二光信号之间的相位偏移(相位差)和振幅偏移(振幅差)。如果检测到的偏移大于规定阈值，那么反馈电路19使光断路器22停止输出波长复用后的光信号；并且，如果检测到的偏移变成小于规定阈值，那么反馈电路19使光断路器22重新开始输出波长复用后的光信号。

在图8中，仅仅在与在第一光信号与第二光信号之间的相位偏移对应的时间“t”内增强在波长复用后的光信号中的第一光信号和第二光信号；并且因此，振幅变成“A+B”。因此，反馈电路19检测到对于波长复用后的光信号的振幅的峰值“A+B”的时间“t”，并且将该时间视作在第一光信号与第二光信号之间的相位偏移。

在图8中，波长复用后的光信号的振幅等于“0”、“A”、“B”和“A+B”中的任何一个。反馈电路19检测到波长复用后的光信号的这些振幅并且将“B-A”视作振幅偏移。

反馈电路19基于检测到的相位偏移使用可变延迟发生器21来调整第二光信号的相位，以便消除在第一光信号与第二光信号之间的相位差。例如，反馈电路19在规定方向上改变第二光信号的相位。如果这样扩大了相位差，那么反馈电路19在与规定方向相反的方向上对相位差进行补偿，以此在下一次对相位差进行补偿。

反馈电路19基于检测到的振幅偏移使用可变衰减器20来调整第二光信号的振幅，以便消除在第一光信号与第二光信号之间的振幅差。例如，反馈电路19补偿振幅以便减小第二光信号的振幅。如果这样扩大了振幅差，那么反馈电路19对振幅进行补偿以便扩大第二光信号的振幅，以此在下一次补偿振幅偏移。

经反馈电路19要求，可变延迟发生器21改变第二光信号的相位。例如，可变延迟发生器21将第二光信号的相位加速了规定数量的相位(或者延迟)。

经反馈电路19要求，可变延迟发生器20改变第二光信号的振幅。例如，可变衰减器20将第二光信号的振幅衰减了规定数量的振幅。

光断路器22基于来自反馈电路19的指令来阻断或者重新开始波长复用后的光信号的输出。如果在反馈电路19中的调整完成之前输出了波长复用后的光信号，那么波长复用后的光信号的强度发生改变；因此，通过对波长复用后的光信号进行组合所得到的传输信号在通过传输线2传播的同时导致相位调制或者偏振调制，从而使得传输质量退化。因此，光断路器22阻断波长复用后的光信号，从而使得：当检测到大于规定阈值的相位偏移和振幅偏移时，可以不将从光复用器16输出的波长复用后的光信号输入到光复用单元102中。

如上所述，在根据第三示例性实施例的光传输装置1中的控制信号生成单元100B包括：反馈电路19、可变延迟发生器21和可变衰减器20，并且能够使第二光信号的相位和振幅与第一光信号的相位和振幅一致。这样能够抑制通过波长复用第一光信号和第二光信号所得到的波长复用后的光信号的强度变化。因此，根据第三示例性实施例的光传输装置1可以减少通过传输线2传播的传输信号中的控制信号中的强度变化的影响并且可以抑制传输信号的传输质量退化。

如图10所图示，还能够将两个光接收元件18-1和18-2、分光器17和光解复用器23设置在控制信号生成单元100C中，并且能够直接地将第一光信号的相位和振幅与第二光信号的相位和振幅进行比较。

例如，光解复用器23将由分光器17分离的波长复用后的光信号解复用成第一光信号和第二光信号，并且将第一光信号输出至光接收元件18-1且将第二光信号输出至光接收元件18-2。

光接收元件18-1将从光解复用器23输入的第一光信号转换为电信号并且将该电信号输出至反馈电路19。光接收元件18-2将从光解复用器23输入的第二光信号转换为电信号并且将该电信号输出至反馈电路19。

反馈电路19将从光接收元件18-1和光接收元件18-2中的每一个输入的电信号进行比较，并且检测在这两种电信号之间的相位偏移和振幅偏移。反馈电路19基于检测到的相位偏移控制第二光信号的相位，以便消除用于可变延迟发生器21的在第一光信号与第二光信号之间的相位偏移。反馈电路19基于检测到的振幅偏移控制第二光信号的振幅，以便消除用于可变衰减器20的在第一光信号与第二光信号之间的振幅偏移。

包括图10所图示的控制信号生成单元100C的光传输装置1还可以减少通过传输线2传播的传输信号中的控制信号中的强度变化的影响并且可以抑制传输信号的传输质量退化。

<第四示例性实施例>

将描述第四示例性实施例。在根据第四示例性实施例的光传输装置1中，控制信号生成单元100D减少了在根据控制信号进行了强度调制的第一光信号的偏振与根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号的偏振之间的偏移。

如果存在在第一光信号的偏振与第二光信号的偏振之间的偏移，那么这两种光信号的强度会由于组成传输线2的光纤的PDL(偏振相关损耗)或者光中继器3的PDG(偏振相关增益)而分别改变。如果第一光信号的强度和第二光信号的强度分别改变，那么控制信号和叠加在这两种信号上的差分分量不会彼此抵消，并且通过波长复用这两种信号所得到的波长复用后的光信号的强度发生改变。在这种情况下，通过复用主信号光和波长复用后的光信号所得到的传输信号导致相位调制或者偏振调制，并且传输质量退化。

图11图示了根据第四示例性实施例的控制信号生成单元100D的配置框图。如图11所图示，通过将分光器17、光解复用器23、偏振分离器24、光接收元件18-1和18-2、反馈电路19、可变偏振控制器25和光断路器22添加至在第一示例性实施例中描述的图2中的控制信号生成单元100来配置控制信号生成单元100D。

分光器17对从光复用器16输入的波长复用后的光信号进行分离并且将一个输出至偏振分离器24和将另一个输出至光断路器22。

偏振分离器24将所输入的波长复用后的光信号之一的偏振的垂直分量输出至光解复用器23。由偏振分离器24输出的光信号的偏振的分量可以是水平分量。

光解复用器23将所输入的偏振的垂直分量解复用成第一光信号的偏振的垂直分量和第二光信号的偏振的垂直分量，并且将第一光信号的偏振的垂直分量输出至光接收元件18-1，并且将第二光信号的偏振的垂直分量输出至光接收元件18-2。

光接收单元18-1将所输入的第一光信号的偏振的垂直分量的光功率输出至反馈电路19。另一方面，光接收单元18-2将所输入的第二光信号的偏振的垂直分量的光功率输出至反馈电路19。

反馈电路19将从光接收单元18-1输入的第一光信号的偏振的垂直分量的光功率与从光接收单元18-2输入的第二光信号的偏振的垂直分量进行比较，并且检测在这两种分量之间的偏移。

如果第一光信号的偏振与第二光信号的偏振相同，那么不应该检测到在这两种偏振之间的偏移。因此，当在第一光信号的偏振与第二光信号的偏振之间发生偏移时，反馈电路19通过使用可变偏振控制器25来改变第二光信号的偏振以便消除检测到的在偏振之间的偏移。即，反馈电路19通过使第二光信号的偏振与第一光信号的偏振一致来使这两种偏振相同。

经反馈电路19要求，可变偏振控制器25改变第二光信号的偏振。例如，例如，可以使用JP3936226 B2中描述的偏振控制器作为可变偏振控制器25，并且可变偏振控制器25使第二光信号的偏振状态在不饱和的情况下连续不断地跟随偏振的每个变化。

JP 3936226 B2中描述的偏振控制器包括至少五个可变相位元件，并且这五个可变相位元件中的每一个对入射光(与本示例性实施例中的第二光信号对应)执行偏振转换并且将入射光的偏振状态转换成期望的偏振状态。可变相位元件是通过对可变法拉第(Faraday)旋转器和四分之一波长板进行组合而配置得到的可变线性相位元件。

该可变法拉第旋转器是使偏振单独旋转的所谓可变圆形相位元件。可变法拉第旋转器具有围绕作为在邦加球(Poincare sphere)上的旋转轴的规定轴旋转的功能；然而，自身无法执行任意偏振转换。因此，将四分之一波长板设置在各个可变法拉第旋转器的前面和后面，从而使得光轴可以互相垂直。因此，可变线性相位元件被配置，在该可变线性相位元件中，单个可变法拉第旋转器使得在互相垂直的线性偏振之间的相位差可变。旋转装置使在邦加球的球面上的点围绕某一旋转轴旋转并且将该点转换成在邦加球的球面上的另一点。

在可变偏振控制器25中的这五个可变相位元件中的每一个连续地对入射光执行由规定旋转轴和旋转角度限定的偏振转换，该旋转轴和该旋转角度在以在邦加球上的旋转轴为中心的规定可变范围内。可变偏振控制器25包括用于控制这五个可变相位元件中的每一个的控制装置，并且该控制装置适当地对这五个可变相位元件的旋转角度进行可变控制。例如，控制装置接收来自反馈电路19的偏振分量的期望强度的通知，并且通过改变应用于各个可变相位元件的电压来控制各个可变相位元件的旋转角度以便使偏振分量的强度最大化。当通过在邦加球上的旋转来表达各种偏振转换功能时，相对于在可变偏振控制器25中的相邻的可变相位元件，旋转轴互相垂直。

当这五个可变相位元件中的任何一个的旋转角度达到可变范围的端点(即，上限或者下限)时，在JP 3936226 B2中描述的偏振控制器使可变相位元件工作，从而使得这样的可变相位元件的旋转角度可以回到该可变范围的中心侧。在这种情况下，控制装置基于这一个可变相位元件的操作控制其它可变相位元件的偏振变化，以便对偏振转换的变化进行补偿。这使偏振控制器能够使入射光(第二光信号)的偏振状态在不饱和的情况下下连续不断地跟随偏振的每个变化。

如上所述，根据第四示例性实施例的控制信号生成单元100D包括反馈电路19和可变偏振控制器25。反馈电路19通过使用可变偏振控制器25来调整第二光信号的偏振，从而使得从光接收元件18-1输入的第一光信号的偏振的光功率可以与从光接收元件18-2输入的第二光信号的偏振的光功率对应。这样能够抑制通过波长复用这两种光信号所得到的波长复用后的光信号的强度变化，并且能够抑制通过传输线2传播的传输信号的传输质量退化。

图12图示了在第四示例性实施例中的另一控制信号生成单元100E的配置框图。在图12所图示的控制信号生成单元100E中，第一光源11E发送具有水平偏振和垂直偏振中的一个的光信号。在图12所图示的控制信号生成单元100E中，第一光调制器12E、第二光调制器14E、光复用器16E、和连接这些部件的光纤由能够保持偏振状态的元件组成。

因此，在图12所图示的控制信号生成单元100E中，从第一光源11E输出的光信号的偏振保持不变。另一方面，基于来自反馈电路19的控制，在可变偏振控制器25中调整从第二光源13输出的光信号的偏振。

如上所述，由第一光源11E发送的光信号的偏振为水平偏振(或者垂直偏振)，并且从第一光调制器12E输出的第一光信号的偏振为水平偏振(或者垂直偏振)。

偏振分离器24将由分光器17E分离的波长复用后的光信号的偏振输出至光接收元件18。如果第一光信号具有水平偏振，那么偏振分离器24将波长复用后的光信号的偏振的垂直分量输出至光接收元件18。另一方面，如果第一光信号具有垂直偏振，那么偏振分离器24将波长复用后的光信号的偏振的水平分量输出至光接收元件18。

如果第一光信号具有水平偏振(或者垂直偏振)，那么当第一光信号的偏振与第二光信号的偏振相同时，不应该检测到波长复用后的光信号的偏振的垂直偏振(或者水平偏振)。因此，如果第一光信号具有水平偏振，那么反馈电路19通过使用可变偏振控制器25对第二光信号的偏振进行补偿，从而使得波长复用后的光信号的偏振的垂直分量可以变成在光接收元件18中不能被检测到。另一方面，如果第一光信号具有垂直偏振，反馈电路19通过使用可变偏振控制器25对第二光信号的偏振进行补偿，从而使得波长复用后的光信号的偏振的水平分量可以变成在光接收元件18中不能被检测到。

经反馈电路19要求，可变偏振控制器25改变第二光信号的偏振。可变偏振控制器25通过使第二光信号的偏振与第一光信号的偏振(垂直偏振或者水平偏振)一致来使这两种偏振相同。

如上所述，在第四示例性实施例中的控制信号生成单元100E包括：反馈电路19、偏振分离器24和可变偏振控制器25。偏振分离器24提取其偏振状态与第一光信号的偏振状态不同的偏振分量，并且可变偏振控制器25调整第二光信号的偏振，从而使得所提取的偏振分量可以减小至0。这消除了在第一光信号的偏振与第二光信号的偏振之间的偏移；并且因此，能够抑制通过波长复用这两种光束所得到的波长复用后的光信号的光强度的变化。因此，能够抑制传输信号的传输质量由于在通过传输线2传播的传输信号中的强度变化而退化。

<第五示例性实施例>

将描述第五示例性实施例。根据第五示例性实施例的通信系统配置为如在第二示例性实施例中的图4所描述的通信系统。在第五示例性实施例中，光传输终端设备6配置为如在图4所图示的第一示例性实施例中的光传输终端设备6。

在第五示例性实施例中，在光分路单元4中的控制信号接收单元5B检测到在传输线2中是否出现了位错误，并且，如果出现了位错误，那么避免根据控制信号进行的控制。

图13图示了在第五示例性实施例中的光分路单元4中包括的控制信号接收单元5B的配置框图。控制信号接收单元5B包括：第一滤波器51-1、第二滤波器51-2、第一命令接收单元52-1、第二命令接收单元52-2、光解复用器54、命令序列分析单元55和控制器53。

光解复用器54将传输信号解复用成第一光信号和第二光信号，并且该传输信号是从光传输终端设备6传输的并且是通过传输线2和光中继器3接收的。光解复用器54将解复用的第一光信号输出至第一滤波器51-1并且将解复用的第二光信号输出至第二光滤波器51-2。

第一滤波器51-1透射具有与在输入的第一光信号中的控制信号对应的波长分量的光信号。即，第一滤波器51-1透射光信号，该光信号的波长与在光传输终端设备6中的控制信号生成单元100的第一光源11中生成的光信号的波长相同。

第一命令接收单元52-1将具有与控制信号对应的波长分量的光信号转换成电信号，然后通过解码来生成第一控制命令，并且将该第一控制命令输出至命令序列分析单元55。

第二滤波器51-2透射具有与在输入的第二光信号中的差分分量对应的波长分量的光信号。即，第二滤波器51-2透射光信号，该光信号的波长与在光传输终端设备6中的控制信号生成单元100的第二光源13中生成的光信号的波长相同。

第二命令接收单元52-2将具有与差分分量对应的波长分量的光信号转换成电信号，然后通过解码来生成第二控制命令，并且将该第二控制命令输出至命令序列分析单元55。

命令序列分析单元55将第一控制命令的位序列与通过将第二控制命令反转所得到的位序列进行比较，并且检测在这两种位序列之间的差异。如果在第一控制命令的位序列与通过将第二控制命令反转所得到的位序列之间不存在差异，那么命令序列分析单元55将第一控制命令输出至控制器53。另一方面，如果在第一控制命令的位序列与通过将第二控制命令反转所得到的位序列之间存在差异，那么控制序列分析单元55不将第一控制命令输出至控制器53。原因在于如果在第一控制命令的位序列与通过将第二控制命令反转所得到的位序列之间存在差异，那么有可能在传输线2中发生位错误，并且还在于需要防止由于包括位错误的控制命令而执行错误控制。

控制器53根据从命令接收单元55输入的控制命令来控制光分路单元4中的装置。

如上所述，在第五示例性实施例中，在光分路单元4中的控制信号接收单元5B检测到在传输线2中是否出现了位错误，并且，如果出现了位错误，那么避免根据控制信号来执行控制。因此，能够防止由于包括位错误的控制命令而在光分路单元4中执行错误控制。

在第五示例性实施例中，控制信号接收单元5B设置在光分路单元4中，但是该配置并不限于此。例如，如果光中继器3是通过控制信号控制的，那么控制信号接收单元5B也设置在光中继器3中。

<第六示例性实施例>

将描述第六示例性实施例。在第六示例性实施例中，在光传输装置1、光中继器3、光分路单元4、5、和/或光传输终端设备6中包括的计算机、CPU(中央处理单元)、MPU(微处理单元)等执行将上述各个示例性实施例的功能投入实践的软件(程序)。

在第六示例性实施例中，光传输装置1、光中继器3、光分路单元4、和/或光传输终端设备6通过各种类型的记录介质(诸如，CD-R(可录型光盘))或者通过网络来得到将上述各个示例性实施例的功能投入实践的程序。通过光传输装置1、光中继器3、光分路单元4和/或光传输终端设备6、或者存储程序的记录介质所得到的程序组成本发明。例如，该程序可以提前存储在光传输装置1、光中继器3、光分路单元4和/或光传输终端设备6中包括的规定存储单元中。

在光传输装置1、光中继器3、光分路单元4和/或光传输终端设备6中包括的计算机、CPU、MPU等读取所得到的程序的程序代码并且执行该程序代码。因此，光传输装置1、光中继器3、光分路单元4和/或光传输终端设备6执行与在上述各个示例性实施例中的光传输装置1、光中继器3、光分路单元4和/或光传输终端设备6的程序相同的程序。

<第七示例性实施例>

将描述第七示例性实施例。图14图示了根据第七示例性实施例的光传输装置1的配置框图。根据第七示例性实施例的光传输装置1包括：控制信号生成单元100、多个传输单元101-1至101-N(如果不需要特别区分这些传输单元，那么将它们称为“传输单元101”)和光复用单元102。虽然在图14中图示了多个传输单元101，但仅需要包括至少一个传输单元101。

传输单元101将主信号光输出至光复用单元102。

光复用单元102复用从传输单元101输入的光信号和从控制信号生成单元100输入的波长复用后的光信号，并且传输传输信号。

控制信号生成单元100包括：第一光调制器12、第二光调制器14和光复用器16。第一光调制器12根据输入的控制信号对光信号进行强度调制并且输出第一光信号。第二光调制器14根据在具有恒定强度的规定信号与控制信号之间的差分分量对光信号进行强度调制并且输出第二光信号。光复用器16复用输出的第一光信号和输出的第二光信号并且输出波长复用后的光信号。

图15图示了用于在根据第七示例性实施例的光传输装置1中的控制信号生成单元100的流程图。在图15中，第一光调制器12根据控制信号对输入的光信号进行强度调制并且输出第一光信号(S301)。第二光调制器14根据在具有恒定强度的规定信号与控制信号之间的差分分量对输入的光信号进行强度调制并且输出第二光信号(S302)。光复用器16输出通过复用有第一光信号和第二光信号(S303)所得到的波长复用后的光信号。

如上所述，在第七示例性实施例中的控制信号生成单元100波长复用根据控制信号进行了强度调制的第一光信号和根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号，并且输出波长复用后的光信号。因为波长复用后的光信号包括控制信号和在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量，所以即使控制信号的强度发生改变，这些信号也彼此抵消；因此，波长复用后的光信号的光强度变成恒定。因此，在第七示例性实施例中，控制信号的强度变化不会影响通过复用主信号光和波长复用后的光信号所得到的传输信号，这能够抑制在通过光纤传播时传输信号的传输质量退化。

<第八示例性实施例>

将描述第八示例性实施例。图16图示了根据第八示例性实施例的光通信装置10的配置框图。光通信装置10与上文所述的各个示例性实施例中的光中继器3和/或光分路单元4对应。图16所图示的光通信装置10包括光滤波器51和控制器53，并且接收复用有主信号光和包括控制信号的波长复用后的光信号的传输信号。

光滤波器51接收复用有主信号光和包括控制信号的波长复用后的光信号的传输信号的输入。此处，波长复用后的光信号包括根据控制信号进行了强度调制的第一光信号和根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号。第一光信号具有与第二光信号之一不同的波长，并且光滤波器51透射具有与在所输入的传输信号中的第一光信号的波长相同的波长的光信号。

控制器53将光滤波器51透射的光信号转换成电信号，并且然后通过解码来得到控制信号。

图17是用于根据第八示例性实施例的光通信装置10的流程图。在图17中，光滤波器51透射具有与在所输入的传输信号中的控制信号对应的波长的光信号(S401)。控制器53将光滤波器51透射的光信号转换成电信号，并且然后通过解码来得到控制信号(S402)。

如上所述，根据第八示例性实施例的光通信装置10接收复用有主信号光和包括控制信号的波长复用后的光信号的传输信号。因为波长复用后的光信号由控制信号和具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量组成，所以即使控制信号的强度发生改变，这些信号也彼此抵消；因此，波长复用后的光信号的光强度总是变成恒定。因此，控制信号的强度变化不影响通过复用主信号光和波长复用后的光信号所得到的传输信号，这能够抑制传输信号的传输质量由于控制信号的强度变化而退化。

本发明不限于前述示例性实施例，并且在不脱离本发明的精神的情况下，在设计等上的各种修改包括在本发明的范围内。上文公开的示例性实施例的全部或者部分可以描述为但不限于下面的补充说明。

[补充说明1]

一种光传输装置，该光传输装置包括：用于输出主信号光的传输单元、用于输出包括控制信号的波长复用后的光信号的控制信号生成单元、和用于复用主信号光和波长复用后的光信号并且用于传输传输信号的第一光复用单元，其中，控制信号生成单元包括：第一光调制器，该第一光调制器配置为根据控制信号对光信号进行强度调制；第二光调制器，该第二光调制器配置为根据在具有恒定强度的规定信号与控制信号之间的差分分量对光信号进行强度调制；以及第二光复用单元，该第二光复用单元用于输出复用有第一光信号和第二光信号的波长复用后的光信号。

[补充说明2]

根据补充说明1描述的光传输装置，该光传输装置进一步包括控制器，该控制器请求第一光调制器根据控制信号对第一光信号执行强度调制，

其中，控制器计算在规定光信号与控制信号之间的差分分量，并且请求第二光调制器根据计算出的差分分量对第二光信号执行强度调制。

[补充说明3]

根据补充说明1或者2描述的光传输装置，该光传输装置进一步包括可变延迟发生器，该可变延迟发生器基于在第一光信号与第二光信号之间的相位差来改变第二光信号的相位，从而使得相位差减小。

[补充说明4]

根据补充说明1至3中任一项描述的光传输装置，该光传输装置进一步包括可变衰减器，该可变衰减器基于在第一光信号与第二光信号之间的振幅差来改变第二光信号的振幅，从而使得振幅差减小。

[补充说明5]

根据补充说明1至4中任一项描述的光传输装置，该光传输装置进一步包括反馈电路，该反馈电路检测在第一光信号与第二光信号之间的相位差或者振幅差并且请求改变第二光信号的相位差或者振幅，从而使得检测到的相位差或者振幅差减小。

[补充说明6]

根据补充说明1至5中任一项描述的光传输装置，该光传输装置进一步包括光断路器，该光断路器根据在第一光信号与第二光信号之间存在相位差或者振幅差来阻断从第二光复用单元输出的波长复用后的光信号的传输。

[补充说明7]

根据补充说明1至6中任一项描述的光传输装置，该光传输装置进一步包括可变偏振控制器，该可变偏振控制器改变第二光信号的偏振从而使得第一光信号的偏振和第二光信号的偏振相同。

[补充说明8]

一种光通信装置包括：

光滤波器，该光滤波器允许具有与在波长复用后的光信号中的控制信号对应的波长的光信号通过，在该波长复用后的光信号中复用有主信号、根据控制信号进行了强度调制的第一光信号和根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号；以及

控制器，该控制器输出基于通过光滤波器的光信号而进行了解码的控制信号。

[补充说明9]

根据补充说明8描述的光通信装置，该光通信装置进一步包括命令接收单元，该命令接收单元对与在通过光滤波器的光信号中的控制信号对应的第一位序列进行解码，

其中，控制器输出从命令接收单元通知的第一位序列。

[补充说明10]

根据补充说明9描述的光通信装置，该光通信装置进一步包括分析单元，该分析单元将第一位序列与通过将第二位序列反转所得到的位序列进行比较，该第二位序列根据具有与差分分量对应的波长的控制信号被解码；

其中，分析单元允许控制器根据在第一位序列与通过将第二位序列进行反转所得到的位序列之间存在差异而停止输出第一位序列。

[补充说明11]

一种光通信系统，该光通信系统包括：根据补充说明1至7中任一项描述的光传输装置；以及

根据补充说明8至10中任一项描述的光通信装置，该光通信装置接收通过光传输装置传输的波长复用后的光信号。

[补充说明12]

一种光传输方法，该光传输方法包括：

输出主信号的传输单元；

根据控制信号对第一光信号进行强度调制；

根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量对第二光信号进行强度调制；

输出复用有第一光信号和第二光信号的波长复用后的光信号；以及

复用输出的主信号光和输出的波长复用后的光信号，并且传输复用后的光信号。

[补充说明13]

根据补充说明12描述的光传输方法，

其中，请求根据控制信号对第一光信号进行强度调制，以及

其中，计算在规定光信号与控制信号之间的差分分量，并且请求根据计算出的差分分量对第二光信号进行强度调制。

[补充说明14]

根据补充说明12或者13描述的光传输方法，其中，基于第一光信号与第二光信号之间的相位差来改变第二光信号的相位，从而使得相位差减小。

[补充说明15]

根据补充说明12至14中任一项描述的光传输方法，其中，基于第一光信号与第二光信号之间的振幅差来改变第二光信号的振幅，从而使得振幅差减小。

[补充说明16]

根据补充说明12至15描述的光传输方法，

其中，检测在第一光信号与第二光信号之间的相位差或者振幅差，以及

其中，请求改变第二光信号的相位差或者振幅，从而使得检测到的相位差或者检测到的振幅差减小。

[补充说明17]

根据补充说明12至16中任一项描述的光传输方法，其中，根据在第一光信号与第二光信号之间存在相位差或者振幅差阻断输出的波长复用后的光信号的传输。

[补充说明18]

根据补充说明12至17中任一项描述的光传输方法，其中，改变第二光信号的偏振，从而使得第一光信号的偏振与第二光信号的偏振相同。

[补充说明19]

一种控制方法包括：

允许具有与在波长复用后的光信号中的控制信号对应的波长的光信号通过，在该波长复用后的光信号中复用有主信号、根据控制信号进行了强度调制的第一光信号和根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号；以及

基于通过的光信号来执行控制。

[补充说明20]

根据补充说明19描述的控制方法，

其中，对与在通过光滤波器的光信号中的控制信号对应的第一位序列进行解码，以及

其中，输出基于通知的第一位序列而进行了解码的控制信号。

[补充说明21]

根据补充说明20描述的控制方法，

其中，将第一位序列与通过将第二位序列反转所得到的位序列进行比较，该第二位序列根据具有与差分分量对应的波长的光信号被解码，以及

其中，根据在第一位序列与通过将第二位序列反转所得到的位序列之间存在差异而停止通知第一位序列。

[补充说明22]

一种允许计算机执行过程的程序，包括以下过程：

输出主信号光；

根据控制信号对第一光信号进行强度调制；

根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量对第二光信号进行强度调制；

输出复用有第一光信号和第二光信号的波长复用后的光信号；以及

复用输出的主信号光和输出的波长复用后的光信号，并且传输复用后的光信号。

[补充说明23]

根据补充说明22描述的程序，该程序进一步包括以下过程：

请求根据控制信号对第一光信号进行强度调制；以及

计算在规定光信号与控制信号之间的差分分量并且请求根据计算出的差分分量对第二光信号进行强度调制。

[补充说明24]

根据补充说明22或者23描述的程序，该程序进一步包括基于第一光信号与第二光信号之间的相位差来改变第二光信号的相位从而使得相位差减小的过程。

[补充说明25]

根据补充说明22至24中任一项描述的程序，该程序进一步包括基于第一光信号与第二光信号之间的振幅差来改变第二光信号的振幅从而使得振幅差减小的过程。

[补充说明26]

根据补充说明22至25中任一项描述的程序，改程序进一步包括以下过程：

检测在第一光信号与第二光信号之间的相位差或者振幅差；以及

请求改变第二光信号的相位差或者振幅，从而使得检测到的相位差或者检测到的振幅差减小。

[补充说明27]

根据补充说明22至26中任一项描述的程序，该程序进一步包括根据在第一光信号与第二光信号之间存在相位差或者振幅差阻断输出的波长复用后的光信号的传输的过程。

[补充说明28]

根据补充说明22至27中任一项描述的程序，该程序进一步包括改变第二光信号的偏振从而使得第一光信号的偏振和第二光信号的偏振相同的过程。

[补充说明29]

一种允许计算机执行过程的程序，该程序包括以下过程：

允许具有与在波长复用后的光信号中的控制信号对应的波长的光信号通过，在该波长复用后的光信号中复用有主信号、根据控制信号进行了强度调制的第一光信号和根据在具有恒定强度的规定光信号与控制信号之间的差分分量进行了强度调制的第二光信号；以及

输出基于通过的光信号而进行了解码的控制信号。

[补充说明30]

根据补充说明29描述的程序，该程序进一步包括以下过程：

对与在通过光滤波器的光信号中的控制信号对应的第一位序列进行解码，以及

基于通知的第一位序列来执行控制。

[补充说明31]

根据补充说明30描述的程序，该程序进一步包括以下过程：

将第一位序列与通过将第二位序列反转所得到的位序列进行比较，该第二位序列根据具有与差分分量对应的波长的光信号被解码，以及

根据在第一位序列与通过将第二位序列反转所得到的位序列之间存在差异而停止通知第一位序列。

[工业实用性]

本发明能够广泛地应用于传输和接收将主信号叠加在载波信号上的信号的光传输装置、光接收装置、光传输/接收装置等。

本申请基于2014年3月7日提交的日本专利申请第2014-044937号，并且要求其优先权的权益，其公开以引用的方式全部并入本文。

[附图标记列表]

1 光传输装置

2 传输线

3 光中继器

4 光分路单元

5 控制信号接收单元

6 光传输终端设备

11 第一光源

12 第一光调制器

13 第二光源

14 第二光调制器

15 控制器

16 光复用器

17 分光器

18、18-1、18-2 光接收元件

19 反馈电路

20 可变衰减器

21 可变延迟发生器

22 光断路器

23 光解复用器

24 偏振分离器

25 可变偏振控制器

51 光滤波器

51-1 第一滤波器

51-2 第二滤波器

52 命令接收单元

52-1 第一命令接收单元

52-2 第二命令接收单元

53 控制器

54 光解复用器

55 命令序列分析单元