具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的示例实施例。相同或对应的元件在每个图中由相同的附图标记表示，并且如果需要则省略其多余的描述以使描述清楚。

[第一示例实施例]

首先，将描述根据第一示例实施例的光学均衡器的概要。

图1是图示根据第一示例实施例的光学均衡器的框图。

图1中图示的曲线图Gh1和Gh2的横坐标中的每个指示波长，并且其纵坐标中的每个指示光学信号强度。

图2是图示根据第一示例实施例的光学均衡器的框图。

如图1中所示，光学均衡器11包括检测单元111、光学衰减单元112、光学放大单元113和控制单元114。

通过对由以多级方式连接的中继器装置12中继的多个光学信号进行波分复用而获得的波分复用光学信号被输入到光学均衡器11中。在中继器装置12对信号进行中继之前的波分复用光学信号中，具有多个波长的光学信号的强度基本恒定，并且强度的倾斜接近于零，如曲线图Gh1中所示。换言之，其倾斜特性是平坦的。倾斜特性也可以简称为“倾斜”。例如，中继器装置12包括被配置成能够放大波分复用光学信号的光学放大单元。

相反，在由中继器装置12进行中继的波分复用光学信号中，具有多个波长的光学信号的强度不是恒定的，而是倾斜的，如曲线图Gh2中所示。换言之，其倾斜特性不平坦。

检测单元111基于被复用成输入的波分复用光学信号的多个光学信号中的至少两个光学信号的强度来检测表示光学信号强度的倾斜的倾斜特性。检测单元111基于例如多个光学信号中具有最小波长λ1的光学信号的光学信号强度和多个光学信号中具有最大波长λ2的光学信号的光学信号强度而检测倾斜特性。光学信号的强度被称为“光学信号强度”。

具体地，首先，检测单元111将最小波长λ1处的光学信号强度与最大波长λ2处的光学信号强度之间的差确定为光学信号强度差。然后，检测单元111将最小波长λ1与最大波长λ2之间的差确定为波长差。然后，检测单元111通过用光学信号强度差除以波长差来确定波分复用光学信号的倾斜特性(倾斜)。

光学衰减单元112将波分复用光学信号的光学信号强度衰减光学衰减量。光学衰减单元也可以称为“VOA(可变光学衰减器)模块”。

光学放大单元113放大由光学衰减单元112衰减的波分复用光学信号。光学放大单元113是其中增益特性基于经衰减的光学信号强度来改变的光学放大单元。换言之，光学放大单元113基于取决于经衰减的波分复用光学信号的强度的增益特性来放大经衰减的波分复用光学信号。光学放大单元113的增益特性是表示具有多个波长的光学信号中的每个的增益的特性。增益也可以称为放大量。

此外，通过来自未图示的激发光源的激发光来激发光学放大单元113。通过基于从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的强度来调整激发光的强度，使从光学放大单元113输出的波分复用光学信号保持在恒定水平。

控制单元114基于由检测单元111检测到的波分复用光学信号的倾斜特性和光学放大单元113的增益特性，来控制在光学衰减单元112中设置的光学衰减量。换言之，控制单元114在光学衰减单元112中设置基于倾斜特性和增益特性来确定的光学衰减量。

光学均衡器11还可以包括光学耦合器116，该光学耦合器116被配置成对输入的波分复用光学信号的一部分进行分支，如图2中所示。检测单元111从由光学耦合器116分支的波分复用光学信号的一部分中检测倾斜特性。波分复用光学信号的经分支的部分也可以称为“用于自动控制的信号”。

光学均衡器11还可以包括存储单元115。预先将其中的波分复用光学信号的倾斜特性、光学放大单元113的增益特性和光学衰减单元112的光学衰减量彼此相关联的衰减表115a存储在存储单元115中。

通过检测单元111检测出倾斜特性。参考衰减表115a，控制单元114确定输入到光学放大单元113的光学信号的强度，该强度允许光学放大单元113的增益特性成为与检测到的倾斜特性相反的特性。控制单元114确定达到所确定的光学信号强度的光学衰减量，并在光学衰减单元112中设置光学衰减量。换言之，控制单元114基于倾斜特性和增益特性来从衰减表115a中选择光学衰减量，并且在光学衰减单元112中设置选择的光学衰减量。光学衰减单元112将波分复用光学信号的光学信号强度衰减选择的光学衰减量。

在光学衰减量的设置中，可以将确定的光学信号强度与预先设置的参考强度之间的差确定为光学衰减量。

在光学衰减量的设置中，可以将确定的光学信号强度与输入到光学衰减单元112中的光学信号的强度之间的差确定为光学衰减量。在此种情况下，通过例如允许检测单元111检测输入到检测单元111中的波分复用光学信号的强度来确定输入到光学衰减单元112中的光学信号的强度。

根据第一示例实施例的光学均衡器11基于波分复用光学信号的倾斜特性和光学放大单元113的增益特性来控制在光学放大单元113的前级中设置的光学衰减单元112的光学衰减量。因此，在光学均衡器11中，可以减少部件的数目，并且另外，与包括用于指派取决于具有多个波长的光学信号中的每个而变化的衰减的多个可变衰减器的装置相比，可以输出具有经平坦化的倾斜特性的波分复用光学信号。

因此，可以提供一种光学均衡器，该光学均衡器被配置成能够以简单的配置使波分复用光学信号的倾斜特性平坦化。

数目为一个的光学均衡器11能够使波分复用光学信号中具有多个波长的光学信号的强度平坦化。因此，可以减少多核系统中光学均衡器11的数目，并且可以降低系统的价格。

此外，光学均衡器11可以自动地使波分复用光学信号中具有多个波长的光学信号的强度平坦化。因此，可以自动调整系统构建时或铺设后的倾斜特性，因此简化和减少操作步骤，并且因此可以降低成本。

现在将描述根据第一示例实施例的光学均衡器的细节。

<光学放大单元的增益特性>

图3A是图示根据第一示例实施例的光学放大单元的增益特性的视图。

图3A图示了在输入的波分复用光学信号的光学信号强度适中的情况下的增益特性。

图3B是图示根据第一示例实施例的光学放大单元的增益特性的视图。

图3B图示了在输入的波分复用光学信号的光学信号强度低的情况下的增益特性。

图3C是图示根据第一示例实施例的光学放大单元的增益特性的视图。

图3C图示了在输入的波分复用光学信号的光学信号强度高的情况下的增益特性。

曲线图Gh11、Gh12、Gh21、Gh22、Gh311和Gh32中的每个的横坐标和纵坐标分别指示波长和光学信号强度。

如图3A中所示，在将光学信号强度处于稳定状态(适中)(参见曲线图Gh11)的波分复用光学信号输入到光学放大单元113的情况下，曲线图Gh12中图示了从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的光学信号强度。输出的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜(即，倾斜特性)具有负值。如上所述，光学放大单元113具有的增益特性在于，在波分复用光学信号的被光学衰减单元112衰减并且被输入的光学信号强度小于预定光学信号强度的情况下，最小波长λ1处的增益大于最大波长λ2处的增益。

此外，当从具有多个波长的光学信号中的具有最小波长λ1的光学信号的强度中减去具有最大波长λ2的光学信号的强度而获得的值为负值时，认为倾斜水平为负。在曲线图Gh12中，倾斜水平为负。

如图3B中所示，当将光学信号强度小于稳定状态(参见曲线图Gh21)下的光学信号强度的波分复用光学信号输入到光学放大单元113中时，从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的光学信号强度如曲线图Gh22中所示。与曲线图Gh12中的相比，输出的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜(即，倾斜特性)是高负值。其倾斜水平在负方向上更高。

如图3C中所示，当将光学信号强度大于稳定状态(参见曲线图Gh31)下的光学信号强度的波分复用光学信号输入到光学放大单元113中时，从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的光学信号强度如曲线图Gh32中所示。输出的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜(即，倾斜特性)是正值。此外，其倾斜水平为正。如上所述，光学放大单元113具有的增益特性在于，在波分复用光学信号的被光学衰减单元112衰减并且被输入的光学信号强度大于预定光学信号强度的情况下，最小波长λ1处的增益小于最大波长λ2处的增益。

通过改变输入到光学放大单元113的波分复用光学信号的光学信号强度，可以改变从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性(倾斜)，如图3A至图3C中所示。换言之，可以改变其倾斜水平。

<光学衰减单元和光学放大单元的通过特性>

图4A是图示根据第一示例实施例的光学衰减单元和光学放大单元的通过特性的视图。

图4A图示了在输入的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性平坦的情况下基于根据第一示例实施例的光学均衡器11的通过特性。

图4B是图示根据第一示例实施例的光学衰减单元和光学放大单元的通过特性的视图。

图4B图示了在输入的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性为正的情况下基于根据第一示例实施例的光学均衡器11的通过特性。

图4C是图示根据第一示例实施例的光学衰减单元和光学放大单元的通过特性的视图。

图4C图示了在输入的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性为负的情况下基于根据第一示例实施例的光学均衡器11的通过特性。

图5是图示根据第一示例实施例的控制单元的操作的流程图。

如图4A中所示，当输入到光学衰减单元112的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性平坦时，控制单元114控制光学衰减单元112中设置的光学衰减量，使得从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的倾斜特性(倾斜)是平坦的。

具体地，如图5中所示，控制单元114确认复用成波分复用光学信号的多个光学信号中具有最小波长λ1的光学信号的强度和具有最大波长λ2的光学信号的强度(步骤S101)。当被复用成波分复用光学信号的多个光学信号中具有最小波长λ1的光学信号的强度等于多个光学信号中具有最大波长λ2的光学信号的强度时，控制单元114允许光学衰减量成为预定光学衰减量(步骤S102)。

控制单元114基于在此种情况下设置的光学衰减量(预定衰减量)来改变从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜。

当输入到光学衰减单元112的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性如图4B中所示为正时，从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的倾斜特性(倾斜)如图3B中所示优选地被设置为负。因此，控制单元114允许光学衰减单元112中设置的光学衰减量大于参考光学衰减量。

具体地，当被复用成波分复用光学信号的多个光学信号中具有最小波长λ1的光学信号的强度小于多个光学信号中具有最大波长λ2的光学信号的强度时，控制单元114允许光学衰减量大于预定光学衰减量(步骤S103)，如图5中所示。

因此，可以允许从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性成为平坦的。

当输入到光学衰减单元112的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性如图4C中所示为负时，从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的倾斜特性(倾斜)如图3C中所示优选地被设置为正。因此，控制单元114允许光学衰减单元112中设置的光学衰减量小于参考光学衰减量。

具体地，当被复用成波分复用光学信号的多个光学信号中具有最小波长λ1的光学信号的强度大于多个光学信号中具有最大波长λ2的光学信号的强度时，控制单元114允许光学衰减量小于预定光学衰减量(步骤S104)，如图5中所示。

因此，可以允许从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的光学信号强度的倾斜特性成为平坦的。

现在将描述根据第一示例实施例的光学均衡器的操作。

图6是图示根据第一示例实施例的光学均衡器的框图。

如图6中所示，通过光学耦合器116将输入到光学均衡器11中的波分复用光学信号分离成主信号和用于自动控制的信号。用于自动控制的信号也可以称为“波分复用光学信号的一部分”。

用于自动控制的信号通过光学滤波器117，借此仅提取出被复用成波分复用光学信号的多个光学信号中具有最小波长λ1的光学信号和多个光学信号中具有最大波长λ2的光学信号以通过。光学滤波器也可称为“带通滤波器”。

通过波长分支设备111a将通过仅提取具有最小波长λ1的光学信号和具有最大波长λ2的光学信号获得的光学信号分支为具有最小波长λ1的光学信号和具有最大波长λ2的光学信号。波长分支设备111a的示例包括AWG(阵列波导光栅)滤波器和OADM(光学分插复用器)滤波器。

通过光电二极管PD1将具有最小波长λ1的光学信号转换成电信号，并且发送到分析单元111b。通过光电二极管PD2将具有最大波长λ2的光学信号转换成电信号，并且发送至分析单元111b。检测单元111包括波长分支设备111a、分析单元111b、光电二极管PD1和光电二极管PD2。

分析单元111b比较具有最小波长λ1的光学信号的光学信号强度和具有最大波长λ2的光学信号的光学信号强度以计算光学输入信号的倾斜水平。换言之，分析单元111b根据已经通过光学滤波器117的波分复用光学信号计算倾斜特性。分析单元111b将关于光学输入信号的计算出的倾斜水平的信息发送至控制单元114。

控制单元114比较预先存储在存储单元115中的关于目标倾斜水平的信息和关于光学输入信号的计算出的倾斜水平的信息。控制单元114基于比较的结果来确定光学衰减单元112的光学衰减量。换言之，控制单元114确定光学衰减量，使得已经被光学放大单元113放大的主信号的波分复用光学信号的倾斜特性在目标倾斜水平的范围内(在预定倾斜范围内)。

控制单元114通过将包括所确定的光学衰减量的光学衰减量控制信号发送至光学衰减单元112来控制光学衰减量。

因此，输入到光学放大单元113中的主信号的光学信号强度发生变化。将光学信号强度发生变化的主信号输入到光学放大单元113中，借此从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的倾斜水平(倾斜特性)发生变化，会聚到目标倾斜水平，并且变得平坦。

此外，光学均衡器11允许光学衰减单元112使倾斜平坦化，因此与通过光学放大单元113的激发光源使倾斜平坦化的情况相比，消除了对精细地控制激发光源的输出的需要，并且因此支持抑制激发光源的破坏。

[比较性示例]

图7是图示根据第一示例实施例的比较性示例的光学均衡器的框图。

如图7中所示，根据比较性示例的光学均衡器51包括光学开关511、光学开关512和倾斜均衡器513。倾斜均衡器513包括例如多个-4dB(分贝)至+4dB(分贝)倾斜均衡器5131至5139。光学均衡器51也可以称为“可变倾斜均衡器装置”。

光学均衡器51通过使用光学开关511和光学开关512切换倾斜均衡器513来调整倾斜水平。因为倾斜水平的可调整范围的增加导致倾斜均衡器513的数目增加，所以难以缩小光学均衡器51的尺寸。

因此，难以提供被配置成能够以简单的配置使波分复用光学信号的倾斜特性平坦化的光学均衡器。

[第二示例实施例]

图8是图示根据第二示例实施例的光学均衡器的框图。

如图8中所示，根据第二示例实施例的光学均衡器21与根据第一示例实施例的光学均衡器11的不同之处在于使用于自动控制的信号与从光学放大单元113输出的波分复用光学信号分离。因此，安装用于从光学放大单元113输出的光学耦合器116将主信号和用于自动控制的信号分离。

根据第二示例实施例的光学均衡器21包括光学衰减单元112、光学放大单元113、检测单元111和控制单元114。

光学衰减单元112将输入到光学均衡器21的波分复用光学信号的强度衰减光学衰减量。

在光学放大单元113中，增益特性基于由光学衰减单元112衰减的波分复用光学信号的强度来改变。光学放大单元113基于以由光学衰减单元112衰减的波分复用光学信号的强度为基础的增益特性来放大经衰减的波分复用光学信号。

检测单元111基于被复用成已被光学放大单元113放大的波分复用光学信号的多个光学信号中的至少两个光学信号的强度，来检测光学信号强度的倾斜特性(倾斜)。

控制单元114依据由检测单元111检测到的倾斜特性和光学放大单元113的增益特性来控制在光学衰减单元112中设置的光学衰减量。

将描述光学均衡器21的细节。

通过光学耦合器116将已经被光学衰减单元112衰减并且已经被光学放大单元113放大的波分复用光学信号分离成主信号和用于自动控制的信号。

用于自动控制的经分离的信号通过光学滤波器117，由此提取仅波分复用光学信号中包括的多个光学信号中具有最小波长λ1的光学信号和多个光学信号中具有最大波长λ2的光学信号。

通过波长分支设备111a将其中仅提取了具有最小波长λ1的光学信号和具有最大波长λ2的光学信号的光学信号分支为具有最小波长λ1的光学信号和具有最大波长λ2的光学信号。

通过光电二极管PD1将具有最小波长λ1的光学信号转换成电信号，并且发送至分析单元111b。通过光电二极管PD2将具有最大波长λ2的光学信号转换成电信号，并且发送至分析单元111b。

分析单元111b比较具有最小波长λ1的光学信号的光学信号强度和具有最大波长λ2的光学信号的光学信号强度，以计算光学输入信号的倾斜水平。分析单元111b将关于光学输入信号的计算出的倾斜水平的信息发送至控制单元114。

控制单元114比较预先存储在存储单元115中的关于目标倾斜水平的信息和关于光学输入信号的计算出的倾斜水平的信息。控制单元114基于比较的结果来确定光学衰减单元112的光学衰减量。控制单元114通过将包括所确定的光学衰减量的光学衰减量控制信号发送至光学衰减单元112来控制光学衰减量。

因此，输入到光学放大单元113的波分复用光学信号的光学信号强度发生变化。将光学信号强度发生变化的波分复用光学信号被输入到光学放大单元113，借此从光学放大单元113输出的波分复用光学信号的倾斜水平(倾斜特性)发生变化，会聚到目标倾斜水平，并且变得平坦。

在上述示例实施例中，本发明已被描述为硬件配置。然而，本发明不限于此。在本发明中，也可以通过允许CPU(中央处理单元)执行计算机程序来达成每个部件的处理。

在上述示例实施例中，使用各种类型的非暂时性计算机可读介质来存储程序，并且可以将程序供应给计算机。非暂时性计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非暂时性计算机可读介质的示例包括磁记录介质(具体地，软盘、磁带和硬盘驱动器)、磁光记录介质(具体地，磁光盘)、CD-ROM(只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(具体地，掩膜ROM、PROM(可编程ROM)和EPROM(可擦除PROM))、快闪ROM和RAM(随机存取存储器)。还可以通过各种类型的暂时性计算机可读介质将该程序供应给计算机。暂时性计算机可读介质的示例包括电信号、光学信号和电磁波。暂时性计算机可读介质使程序能够通过诸如电线或光纤等有线通信信道或无线电信道而被供应给计算机。

本发明不限于上述示例实施例，而是可以在不脱离本发明的主旨的情况下适当地修改。

上述示例实施例中的一些或全部还可以在以下补充说明中进行描述，但不限于此。

(补充说明1)

一种光学均衡器，包括：

检测单元，该检测单元用于基于被复用成波分复用光学信号的多个光学信号当中的至少两个光学信号的强度来检测倾斜特性；

光学衰减单元，该光学衰减单元用于将波分复用光学信号的强度衰减光学衰减量；以及

光学放大单元，该光学放大单元用于基于与经衰减的波分复用光学信号的强度相关联的增益特性来放大经衰减的波分复用光学信号，

其中，基于倾斜特性和增益特性来控制光学衰减量。

(补充说明2)

根据补充说明1所述的光学均衡器，其中，检测单元基于多个光学信号当中具有最小波长的光学信号的强度和多个光学信号当中具有最大波长的光学信号的强度来检测倾斜特性。

(补充说明3)

根据补充说明2所述的光学均衡器，其中光学放大单元包括增益特性，其中，

当经衰减的波分复用光学信号的强度低于预定光学信号强度时，最小波长处的增益大于最大波长处的增益，并且

当经衰减的波分复用光学信号的强度大于预定光学信号强度时，最小波长处的增益小于最大波长处的增益。

(补充说明4)

根据补充说明3所述的光学均衡器，其中，

当多个光学信号当中具有最小波长的光学信号的强度小于多个光学信号当中具有最大波长的光学信号的强度时，光学衰减量被控制为大于预定光学衰减量，

当多个光学信号当中具有最小波长的光学信号的强度等于多个光学信号当中具有最大波长的光学信号的强度时，光学衰减量被控制为等于预定光学衰减量，并且

当多个光学信号当中具有最小波长的光学信号的强度大于多个光学信号当中具有最大波长的光学信号的强度时，光学衰减量被控制为小于预定光学衰减量。

(补充说明5)

根据补充说明1至4中的任一项所述的光学均衡器，还包括控制单元，该控制单元被配置成基于倾斜特性和增益特性来控制光学衰减量，

其中，控制单元控制光学衰减量，使得经放大的波分复用光学信号的倾斜特性在预定倾斜范围内。

(补充说明6)

根据补充说明5所述的光学均衡器，还包括存储单元，该存储单元被配置成存储衰减表，在该衰减表中倾斜特性、增益特性和光学衰减量彼此相关联，其中，

控制单元基于倾斜特性和增益特性来从衰减表中选择光学衰减量，并且在光学衰减单元中设置选择的光学衰减量，并且

光学衰减单元将波分复用光学信号的强度衰减选择的光学衰减量。

(补充说明7)

根据补充说明1至6中的任一项所述的光学均衡器，还包括光学耦合器，该光学耦合器被配置成将波分复用光学信号的一部分分支，

其中，检测单元从波分复用光学信号的一部分中检测倾斜特性。

(补充说明8)

根据补充说明1至7中的任一项所述的光学均衡器，还包括光学滤波器，多个光学信号当中具有最小波长的光学信号和多个光学信号当中具有最大波长的光学信号通过该光学滤波器，

其中，检测单元从已经通过光学滤波器的波分复用光学信号中检测倾斜特性。

(补充说明9)

一种光学均衡器，包括：

光学衰减单元，该光学衰减单元被配置成将波分复用光学信号的强度衰减光学衰减量；

光学放大单元，该光学放大单元被配置成基于与经衰减的波分复用光学信号的强度相关联的增益特性来放大经衰减的波分复用光学信号；以及

检测单元，该检测单元被配置成基于被复用成经衰减的波分复用光学信号的多个光学信号当中的至少两个光学信号的强度来检测倾斜特性，

其中，基于倾斜特性和增益特性来控制光学衰减量。

(补充说明10)

一种方法，包括：

基于被复用成波分复用光学信号的多个光学信号当中的至少两个光学信号的强度来检测倾斜特性；

将波分复用光学信号的强度衰减光学衰减量；

基于与经衰减的波分复用光学信号的强度相关联的增益特性来放大经衰减的波分复用光学信号；以及

基于倾斜特性和增益特性来控制光学衰减量。

(补充说明11)

一种程序，该程序被配置成使计算机执行：

基于被复用成波分复用光学信号的多个光学信号当中的至少两个光学信号的强度来检测倾斜特性；

将波分复用光学信号的强度衰减光学衰减量；

基于与经衰减的波分复用光学信号的强度相关联的增益特性来放大经衰减的波分复用光学信号；以及

基于倾斜特性和增益特性来控制光学衰减量。

上面已经参考示例实施例描述了本发明。然而，本发明不限于以上描述。在本发明的构成和细节中，可以在本发明的范围内进行本领域技术人员能够理解的各种修改。

本申请要求基于2019年3月25日提交的日本专利申请第2019-056829号的优先权，并且所述日本专利申请的全部公开内容并入本文中。

附图标记列表

11、21、51 光学均衡器

111 检测单元

111a 波长分支设备

111b 分析单元

112 光学衰减单元

113 光学放大单元

114 控制单元

115 存储单元

115a 衰减表

116 光学耦合器

117 光学滤波器

12 中继器装置

511、512 光学开关

513 倾斜均衡器

PD1、PD2 光电二极管

Gh1、Gh2、Gh11、Gh12、Gh21、Gh22、Gh31、Gh32 曲线图