JP2002156667A

JP2002156667A - 光分岐／挿入装置

Info

Publication number: JP2002156667A
Application number: JP2000353479A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Izumi; 太泉; Shota Mori; 昌太森
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-05-31

Abstract

(57)【要約】【課題】低損失で、しかも、アド／ドロップ波長（特
に、ドロップ波長）に変更が生じてもブラッグ反射フィ
ルタなどの光反射デバイスの交換や増設／減設を要する
ことなく、波長多重光信号から任意波長の光を自由に選
んでドロップすることのできる、光分岐／挿入装置を実
現する。【解決手段】入力された波長多重光に対する反射波長
が可変の反射波長可変型光反射部４と、この反射波長可
変型光反射部４による反射光を波長多重光の分岐光とし
て取り出す光分岐部３と、この反射波長可変型光反射部
４で反射されずに通過してきた通過光に、上記の分岐光
に対応する波長の光を挿入光として付加する光挿入部８
と、光分岐対象の波長に応じて反射波長可変型光反射部
４の反射波長を制御する反射波長制御部２１ａとをそな
えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＷＤＭ光伝送シス
テムに用いて好適な光分岐／挿入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量の光伝送手段として知られ
る波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiple
x）技術を利用した通信装置（以下、ＷＤＭ装置といっ
たり、ノードといったりする）がネットワークの中に組
み込まれ、増加し続ける通信需要に見合う能力が得られ
つつある。

【０００３】このようなＷＤＭ技術を利用したネットワ
ーク（ＷＤＭ光伝送システム）では、通常、波長多重さ
れた光のうち、任意の１つあるいは複数の波長（チャン
ネル）を選んで分離（ドロップ）したり多重（アド）し
たりすることのできる光アド／ドロップ装置（ＯＡＤ
Ｍ：Optical Add Drop Multiplexer）や任意波長の光を
任意の方路へスイッチすることのできる光クロスコネク
ト装置（ＯＸＣ：Optical Cross-Connect）が必要にな
る。

【０００４】ここで、例えば、ＯＡＤＭは図２１に示す
ような構成が採られる。即ち、受信したＷＤＭ光信号を
光アンプ１０１にて増幅し、増幅後のＷＤＭ光信号を光
分離部１０２にてスルーする光とドロップする光とに分
離し、スルーする光をさらにアドする光と光多重部１０
３にて波長多重し、光アンプ１０４で増幅して送信する
という構成である。

【０００５】このように常に予め定められた波長をドロ
ップ、または、アドする光デバイス（光分離部１０２や
光多重部１０３）は比較的簡単に実現できるので、予め
ノードにおいて使用する波長を計画的に割り当ててネッ
トワークを構成すれば問題ない。しかし、もし、ネット
ワークを構築した後に、通信需要の変化などによって、
必要な波長数が予め定めた波長数で足りなくなったり、
ドロップ（スルー）光波長を変更しなければならなくな
ったりした場合には、光デバイスの増設や交換が必要に
なる。

【０００６】このような場合、そのノード以外のノード
間の通信に供している波長（スルー光波長）を一旦切断
状態にせざるを得なくなってしまい、たった１カ所の変
更（工事）がネットワーク全体に大きな影響を与えるこ
とになる。また、この場合、回線を移転して工事を行な
う必要があるが、ＷＤＭ装置は、１本の光ファイバで大
量の情報を通信するため、移転するにも莫大な費用／設
備を必要とする。

【０００７】このため、任意の波長のアド／ドロップを
他の波長に影響を与えることなくダイナミックに変更で
きるＯＡＤＭの要求が高まっている。なお、以上述べた
ことは、ＯＸＣについても同様である。そこで、最近
は、例えば図２２に示すように、受信端ノード１００と
送信端ノード２００との間（ＴＥＲＭ−ＴＥＲＭ間）の
バック・ツー・バックでＯＡＤＭを行なう方法が考えら
れている。

【０００８】即ち、現状では、任意の波長を選んでその
波長のみを分離するような光デバイスが実現できないの
で、受信端ノード１００において、ＷＤＭ光信号の全波
長を光導波路型（ＡＷＧ：Arrayed Wave Guide）フィル
タ１１３などによって分離し、その段階で波長毎に光ス
イッチ１１４によりスルーするかドロップするかを選択
し、送信端ノード２００において、波長毎に光スイッチ
２１１によりスルーするかアドするかを選択し、ＡＷＧ
フィルタ２１２などによって各波長の光を波長多重する
ことで、ＯＡＤＭと同等の機能を実現する方法である。

【０００９】なお、この図２２において、符号１１１
（２１４）は、受信（送信）ＷＤＭ光信号を増幅する光
アンプ、符号１１２（２１３）は、通常、１０Ｇｂｐｓ
（ギガビット／秒）以上の変調速度で変調されたＷＤＭ
光信号を伝送する場合に設けられて、ＷＤＭ光信号の波
長分散を補償するための分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Di
spersion Compensation Fiber）をそれぞれ表わす。

【００１０】しかしながら、このように波長多重された
全ての波長を１波毎に分離して、光スイッチ１１４（２
１１）で選択する方法では、ＡＷＧフィルタ１１３（２
１２）での損失（挿入損失）が大きく、また、波長毎に
光スイッチ１１４（２１１）を挿入する必要があるた
め、挿入損失がさらに大きくなるばかりでなく装置規模
も大規模になる。ＤＣＦ１１２（２１３）を設けた場合
は、さらに、挿入損失が大きくなる。特に、光伝送路に
シングルモードファイバ（ＳＭＦ）を用いている場合に
は、分散補償量の大きいＤＣＦ１１２（２１３）が必要
なのでロスも大きくなる。

【００１１】このような場合、全体の挿入損失は、１６
ｄＢ以上になるため、光アンプ１１１，２１４間で補償
しなければならないゲインが非常に大きくなる。このた
め、光アンプ１１１には、大きな利得を得るために高出
力の励起レーザが複数必要になり、非常に不経済であ
る。また、各波長の光は、それぞれ、ＡＷＧフィルタ１
１３（２１２）や光スイッチ１１４（２１１）を通過す
ることにより、それぞれ独立した別々の光導波路及び光
学経路を経由して再多重されるため、スルー方向の光パ
ワーに関しては均一な損失による減衰を期待できない。

【００１２】このため、再多重される光に波長毎の損失
差（チルト）が発生することになり、均一な光伝送（損
失）特性ではなく、各波長で偏った（波長依存性の）伝
送（損失）特性をもつことになる。特に、上述したよう
な構成のノードを複数経由するような場合には、上記チ
ルトが累積して増大する可能性が高くなるので、或る波
長（チャンネル）では問題ない伝送距離でも、他の波長
ではエラーが発生するといった現象が生じてしまうこと
になる。

【００１３】そこで、従来は、例えば特開平９−２４３
９５７号公報などによって提案されているように、ブラ
ッグ反射フィルタと光サーキュレータとを用いて、ＯＡ
ＤＭを実現することも考えられている。即ち、例えば図
２３に示すように、波長λ１，λ２の光をそれぞれアド
／ドロップすることを想定した場合、光サーキュレータ
３０１，３０２，ブラッグ反射フィルタ３２１〜３２４
及びアイソレータ３２５をそなえてＯＡＤＭ３００が構
成される。なお、「ブラッグ反射フィルタ」とは、光導
波路に特定の波長の光のみが高効率で反射するようグレ
ーティングを形成したもので、非常に挿入損失が低いこ
とが知られている。

【００１４】ここで、上記の光サーキュレータ３０１
は、端子３０１ａからの入力光（ＷＤＭ光）を端子３０
１ｂへ出力する一方、端子３０１ｂからの入力光を端子
３０１ｃへ出力する特性をもったものであり、光サーキ
ュレータ３０２は、端子３０２ａからの入力光を端子３
０２ｂへ出力する一方、端子３０２ｂからの入力光を端
子３０２ｃへ出力する特性をもったものである。

【００１５】また、ブラッグ反射フィルタ３２１，３２
３は、それぞれ、波長λ１の光のみを反射すべくグレー
ティングが形成されたものであり、ブラッグ反射フィル
タ３２２，３２４は、それぞれ、波長λ２の光のみを反
射すべくグレーティングが形成されたものであり、アイ
ソレータ３２５は、逆（光サーキュレータ３０２→３０
１）方向への光の伝播を阻止する特性をもったものであ
る。

【００１６】上述のごとく構成されたＯＡＤＭ３００で
のアド／ドロップ動作は次のようになる。即ち、一方
（ドロップ用）の光サーキュレータ３０１の端子３０１
ａへの入力光（ＷＤＭ光）は、端子３０１ｂへ出力され
てブラッグ反射フィルタ３２１，３２２へ導かれ、それ
ぞれにおいて波長λ１，λ２の光が反射される。この反
射光は、光サーキュレータ３０１の端子３０１ｂに再入
力され、端子３０１ｃへ出力されてドロップ光として出
力される。

【００１７】一方、他方（アド用）の光サーキュレータ
３０２の端子３０２ａに入力された波長λ１，λ２のア
ド光は、端子３０２ｂへ出力されてブラッグ反射フィル
タ３２４，３２３に導かれ、それぞれにおいて反射され
て端子３０２ｂへ戻る。これにより、この反射光は、ブ
ラッグ反射フィルタ３２１〜３２４で反射されずに同じ
光学経路を通過してきた光（スルー光）と光サーキュレ
ータ３０２にて合波されて、端子３０２ｃから出力され
る。

【００１８】さて、ここで、上記のブラッグ反射フィル
タ３２１，３２２で全ての波長λ１，λ２の成分を反射
できなかった場合、その漏れ成分が光サーキュレータ３
０２側へ伝播することになるが、ブラッグ反射フィルタ
３２３，３２４で再度反射されてアイソレータ３２５へ
入力される。この結果、上記漏れ成分はアイソレータ３
２５にて消失する。同様にして、アド光のブラッグ反射
フィルタ３２３，３２４での漏れ成分についてもアイソ
レータ３２５にて消失する。

【００１９】このように、従来のＯＡＤＭ３００では、
低挿入損失のブラッグ反射フィルタ３２１〜３２４と光
サーキュレータ３０１，３０２とを用いることにより、
ＡＷＧフィルタ１１３（２１２）や光スイッチ１１４
（２１１）を用いる場合に比して挿入損失を大幅に低減
することができ、また、スルー光の光学経路が各波長で
同じなのでスルー光にチルトも発生しない。さらに、こ
の場合は、アイソレータ３２５により、ドロップ光（ア
ド光）の漏れ成分のアド光（ドロップ光）に対する干渉
も抑制されるので、ＯＡＤＭ３００の伝送特性を向上す
ることができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＯＡＤＭ３００でも、通信需要の変化により
アド／ドロップ波長に変更が必要な場合には、ブラッグ
反射フィルタを交換したり増設あるいは減設したりする
必要がある。このため、やはり、スルー光を一旦切断状
態にせざるを得なくなってしまい、１カ所の変更（工
事）がネットワーク全体に大きな影響を与えしてしまう
という課題は残ることになる。

【００２１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、低損失で、しかも、ドロップ波長（分岐光波
長）に変更が生じてもブラッグ反射フィルタなどの光反
射デバイスの交換や増設／減設を要することなく、波長
多重光から任意波長の光を自由に選んでドロップするこ
とのできる、光分岐／挿入装置を提供することを目的と
する。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の光分岐／挿入装置（請求項１）は、入力さ
れた波長多重光に対する反射波長が可変の反射波長可変
型光反射部と、この反射波長可変型光反射部による反射
光を該波長多重光の分岐光として取り出す光分岐部と、
この反射波長可変型光反射部で反射されずに通過してき
た通過光に、該分岐光に対応する波長の光を挿入光とし
て付加する光挿入部と、光分岐対象の波長に応じて上記
の反射波長可変型光反射部の反射波長を制御する反射波
長制御部とをそなえたことを特徴としている。

【００２３】ここで、上記の反射波長可変型光反射部
は、それぞれ該波長多重光に対する反射波長が可変で該
波長多重光の波長多重数に応じた複数の可変光反射デバ
イスが相互に直列接続されて構成され、上記の反射波長
制御部が、該光分岐対象の波長に対応する可変光反射デ
バイスの反射波長を該光分岐対象の波長に制御するよう
に構成されていてもよい（請求項２）。

【００２４】また、上記の各可変光反射デバイスは、そ
れぞれ、非電圧印加時において同じ反射波長を有し、印
加電圧に応じて該反射波長が変更される可変ブラッグ反
射フィルタとして構成されるとともに、上記の反射波長
制御部は、非光分岐時において上記可変ブラッグ反射フ
ィルタの反射波長がそれぞれ上記波長多重光の異なる波
長間に位置し、光分岐時おいて上記光分岐対象の波長を
含む波長間に反射波長が位置する可変ブラッグ反射フィ
ルタに電圧を印加してその反射波長を上記光分岐対象の
波長に変更するように構成されていてもよい（請求項
３）。

【００２５】さらに、本光分岐／挿入装置には、上記の
光分岐部からの分岐光を入力とし、上記の反射波長可変
型光反射部がもつ反射位置特性とは逆の反射位置特性を
もった逆光反射部が設けられていてもよい。なお、上記
の「反射位置特性」は、上記の反射波長可変型光反射部
での可変光反射デバイスの接続順に応じて決まる（請求
項４）。

【００２６】さらに、本光分岐／挿入装置には、上記の
光分岐部からの分岐光，上記の反射波長可変型光反射部
を通過した通過光及び上記の光挿入部からの波長多重光
のうちの一部もしくは全てのスペクトルをモニタするモ
ニタ手段が設けられていてもよく、この場合、上記の反
射波長制御部は、上記モニタ手段でのスペクトルモニタ
結果に基づいて上記の反射波長の制御を行なうように構
成されていてもよい（請求項５）。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
光分岐／挿入装置としてのＯＡＤＭの構成を示すブロッ
ク図で、この図１に示すＯＡＤＭ１は、その要部に着目
すると、光アンプ２，１０，光サーキュレータ（ＣＩ
Ｒ）３，可変ブラッグ反射フィルタ（T-BRF：Tunable-B
rag Reflection Filter）部４，光カプラ５，９，１
１，可変光減衰器（ＶＡＴ）６，光シャッタ（ＳＴ）
７，１２，光合波部（光カプラ）８，波長分離部１３，
ドロップ（分岐）波長（ｎ波長）分の光受信機１４−１
〜１４−ｎ，スペクトラムアナライザ（ＳＡ）１５〜１
７，アド（挿入）波長（ｎ波長）分の光送信機１８−１
〜１８−ｎ，可変光減衰器１９−１〜１９−ｎ，波長多
重部２０及びコントローラ２１をそなえて構成されてい
る。

【００２８】なお、この図１において、太実線で表わし
たライン（符号３ａや３ｂなど参照）は、いずれも、光
伝送が行なわれる光学経路（光ライン）を表わし、細実
線で表したラインは電気信号での伝送が行なわれる電気
経路を表わす。また、符号２２，２３はいずれも光（フ
ァイバ）伝送路を表わす。ここで、上記の光アンプ２
は、光伝送路２２からの受信ＷＤＭ光を所要の光レベル
（パワー）にまで一括（共通）増幅（前置増幅）するた
めのものであり、光サーキュレータ３は、この光アンプ
２の出力（光ライン３ａからのＷＤＭ光）を可変ブラッ
グ反射フィルタ部４側（光ライン３ｂ）へ出力する一
方、可変ブラッグ反射フィルタ部４側（光ライン３ｂ）
から入力される光を光ライン３ｃへ出力する特性をもっ
た光デバイスである。

【００２９】また、Ｔ−ＢＲＦ部（反射波長可変型光反
射部）４は、光サーキュレータ３からのＷＤＭ光に多重
されている複数の波長λ１〜λＮ（ただし、ＮはＮ＞ｎ
を満足する２以上の整数）から任意の１つの波長あるい
は複数（最大でｎ）波長の光のみを反射するもので、本
実施形態では、後述するようにコントローラ２１からの
印加電圧に応じてその反射波長を変更できるようになっ
ている。

【００３０】なお、このＴ−ＢＲＦ部４による反射光は
光サーキュレータ３で光ライン３ｃへドロップ光として
出力され、反射されなかった残りの波長の光は通過（ス
ルー）光として光カプラ５側へ出力される。つまり、上
記の光サーキュレータ３は、可変反射部４による反射光
をＷＤＭ光のドロップ光として取り出す光分岐部として
の役割を果たしているのである。

【００３１】さらに、光カプラ５は、Ｔ−ＢＲＦ部４か
らのスルー光の一部をスペクトラムアナライザ１５への
入力光（モニタ光）として取り出すためのものであり、
可変光減衰器６は、コントローラ２１からの制御信号に
従ってスルー光の光レベル（減衰量）を調整することに
より、後段の光合波部８への入力光レベルを調整するた
めのものであり、光シャッタ（通過光出力禁止部）７
は、Ｔ−ＢＲＦ４と光合波部８との間に設けられて、コ
ントローラ２１からの制御信号に従ってそのＯＮ／ＯＦ
Ｆ状態が切り替えられることによって、スルー光の光合
波部８への出力を許可／停止（禁止）するためのもので
ある。

【００３２】また、光合波部（光挿入部）８は、Ｔ−Ｂ
ＲＦ部４で反射されずに通過してきた上記のスルー光
と、波長多重部２０からのアド光とを合波（波長多重）
することにより、スルー光にアド光を付加して送信ＷＤ
Ｍ光として出力するためのものであり、光カプラ９は、
この光合波部８の出力の一部をスペクトラムアナライザ
１６へのモニタ光として取り出すためのものであり、光
アンプ１０は、この光カプラ９からの送信ＷＤＭ光を伝
送距離に応じた所定の光レベルにまで一括（共通）増幅
するためのもので、増幅後の送信ＷＤＭ光は光伝送路２
３へ出力される。

【００３３】さらに、光カプラ１１は、光サーキュレー
タ３からのドロップ光の一部を取り出してスペクトラム
アナライザ１７へのモニタ光として出力するためのもの
であり、光シャッタ（分岐光出力禁止部）１２は、上記
の光シャッタ７と同様に、コントローラ２１からの制御
に従ってそのＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられることに
よって、ドロップ光の波長分離部１３への出力を許可／
停止（禁止）するためのものである。

【００３４】また、波長分離部１３は、光シャッタ１２
からのドロップ光を１波毎に波長分離するためのもので
あり、光受信機１４−ｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎ）は、そ
れぞれ、この波長分離部１３で１波毎に波長分離された
波長λ１〜λｎのうち、対応する波長の光を受信して光
電変換などの所定の受信処理を実施するためのものであ
る。

【００３５】さらに、スペクトラムアナライザ１５〜１
７は、それぞれ、対応する上記の光カプラ５，９，１１
から入力されるモニタ光のスペクトラムを解析して、そ
の解析結果（スペクトラムモニタ結果）を上記のＴ−Ｂ
ＲＦ部４の反射波長制御や可変光減衰器６，１９−ｉの
減衰量制御のための情報としてコントローラ２１へ出力
するものである。

【００３６】つまり、これらのスペクトラムアナライザ
１５〜１７は、光サーキュレータ３からのドロップ光，
Ｔ−ＢＲＦ部４を通過したスルー光及び光合波部８から
の送信ＷＤＭ光の全てのスペクトルをモニタするモニタ
手段を形成しており、このモニタ手段でのスペクトルモ
ニタ結果に基づいてコントローラ２１がＴ−ＢＲＦ部４
の反射波長の制御を行なうようになっているのである。
なお、その制御の詳細については後述する。

【００３７】次に、上記の光送信機１８−ｉは、それぞ
れ、励起レーザなどによって上記スルー光に多重（ア
ド）すべきドロップ波長に対応する波長のアド光を生成
・出力するためのものであり、可変光減衰器１９−ｉ
は、それぞれ、対応する光送信機１８−ｉからのアド光
の光レベルを波長多重部２０及び光合波部８での波長多
重に適したレベルに調整するためのものである。なお、
これらの可変光減衰器１９−ｉも、コントローラ２１か
らの制御信号に従って制御されるようになっている。

【００３８】また、波長多重部２０は、これらの光可変
減衰器１９−ｉによる光レベル調整後のアド光を波長多
重して上記の光合波部８へ出力するものである。そし
て、コントローラ２１は、本ＯＡＤＭ１の動作（アド／
ドロップ動作）を集中制御するもので、本実施形態で
は、その要部の機能に着目すると、次のような機能部を
有している。

【００３９】（１）ドロップ対象の波長に応じてＴ−Ｂ
ＲＦ部４の反射波長を制御する反射波長制御部２１ａと
しての機能。具体的には、ドロップ対象の波長の光のみ
が正確にドロップされるようスペクトラムアナライザ１
５〜１７での上記解析結果に基づいてこの反射波長制御
を行なう。（２）電源投入時などにおいて光シャッタ７，１２を制
御してスルー光，ドロップ光の出力を停止するための光
シャッタ制御部２１ｂとしての機能。

【００４０】（３）スペクトラムアナライザ１５，１６
での上記解析結果（つまり、スルー光，送信ＷＤＭ光の
各スペクトラムモニタ結果）に基づいて可変光減衰器
６，１９−ｉの減衰量をそれぞれ調整して、光合波部８
でのスルー光とアド光との合波レベル（パワー）及び送
信ＷＤＭ光のレベルを最適な状態に調整するための可変
光減衰器制御部２１ｃとしての機能。

【００４１】さて、次に、上記のＴ−ＢＲＦ部４の構成
について詳述する。図２は上記のＴ−ＢＲＦ部４を模式
的に示す平面図、図３はこの図２に示すＡ−Ａ矢視断面
を部分的に拡大して示す模式図で、これらの図２及び図
３に示すように、本実施形態のＴ−ＢＲＦ部４は、入力
光（ＷＤＭ光）を導波するコア層４０ａとこのコア層４
０ａの両面部に設けられたクラッド層４０ｂ，４０ｃと
を有して成る光導波路４０と、この光導波路４０の一方
（クラッド層４０ｂ側）の面部に光導波路４０と交差す
るよう間隔ｘ₁毎にボンディング（接合）された幅ｘ₀を
もつ線路状の複数の電極４１−ｉと、他方（クラッド層
４０ｃ側）の面部に接合された基板状の電極４２とをそ
なえて構成されている。

【００４２】そして、上記の光導波路４０のコア層４０
ａには、図３中に示すように、ドロップ対象の波長λｉ
に対応してグレーティング４３−ｉが形成されており、
それぞれのグレーティング４３−ｉにて、コア層４０ａ
を伝播するＷＤＭ光のうち特定波長の光のみが散乱して
高効率で反射されるようになっている。つまり、グレー
ティング４３−ｉの形成された部分の光導波路４０がそ
れぞれブラッグ反射フィルタ（Ｔ−ＢＲＦ）４０−ｉ
（図４参照）を形成していることになる。

【００４３】ここで、上記の電極４１−ｉに電圧を印加
して、グレーティング４３−ｉの形成された部分の光導
波路４０に対して電界を加えると、その電界によってそ
の部分の光導波路４０の屈折率が変化し、それに応じて
グレーティング４３−ｉでの反射波長も変化する。実際
には、１０ｎｍ（ナノメートル）〜１０５ｎｍ程度の可
変幅が実現可能である。

【００４４】なお、上記の電極４１−ｉの幅ｘ₀は、図
３中に示すように、いずれもグレーティング長Ｌよりも
大きく（この場合は、２×Δｘ₀分だけ）設定されてい
る。これは、電極４１−ｉに電圧を印加したときに電極
４１−ｉの縁端部分で生じる電界が一様にならないこと
で、グレーティング４３−ｉにおける反射波長λｉにず
れが生じることを防止するためである。

【００４５】以上のように、本Ｔ−ＢＲＦ部４は、入力
されたＷＤＭ光に対する反射波長がそれぞれ印加電圧に
よって可変の複数のＴ−ＢＲＦ（可変光反射デバイス）
４０−ｉが相互に直列接続されて構成されており、上述
したコントローラ２１（反射波長制御部２１ａ）から電
極４１−ｉに対する印加電圧を変更することによって、
Ｔ−ＢＲＦ４０−ｉの反射波長を変更して任意の波長の
光をドロップ（スルー）することが可能になっている。

【００４６】ただし、ＷＤＭでは、このように反射波長
（つまり、ドロップ／スルー波長）を変更する場合、反
射波長以外の他の波長に影響を与えてはならない（これ
をノンブロッキング条件という）。そこで、各Ｔ−ＢＲ
Ｆ４０−ｉには、例えば図５に模式的に示すように、電
極４１−ｉに対して印加電圧が無い状態（非ドロップ
時）での反射波長（以下、デフォルト反射波長という）
λｉ′がドロップ光の波長グリッド間に位置する（つま
り、λｉ−１＜λｉ′＜λｉとなる）ようにそれぞれグ
レーティング４３−ｉを形成しておき、ドロップしたい
波長λｉを含む波長グリッド間にデフォルト反射波長λ
ｉ′が設定されたＴ−ＢＲＦ４０−ｉに対応する電極４
１−ｉのみに電圧を印加してそのＴ−ＢＲＦ４０−ｉの
デフォルト反射波長λｉ′をドロップ波長λｉに変更す
れば、上記ノンブロッキング条件を満足することができ
る。

【００４７】即ち、例えば、波長λ１の光をドロップし
たい場合は電極４１−１に所定電圧を印加してＴ−ＢＲ
Ｆ４０−１のデフォルト反射波長λ１′を波長λ１に変
更し、波長λ２の光をドロップしたい場合は電極４１−
２に所定電圧を印加してＴ−ＢＲＦ４０−２のデフォル
ト反射波長λ２′を波長λ２に変更するといった具合で
ある。

【００４８】このようにデフォルト反射波長λｉ′を波
長グリッド間に設定すれば、ドロップ光（波長λｉ）以
外のスルー光〔波長λｋ（ｋ＝１〜ｎでｋ≠ｉ）〕のそ
れぞれの近傍に雑音光として生じるＡＳＥを除去するこ
とも可能になる。なお、この場合は、１つのＴ−ＢＲＦ
４０−ｉを１つの波長λｉに専用とした場合であるが、
１つのＴ−ＢＲＦ４０−ｉをデフォルト反射波長λｉの
両サイドの２波長λｉ，λｉ＋１に兼用としてもよい。
兼用にした場合は、ドロップ波長は１波おきになる。

【００４９】ただし、上記のように波長グリッド間にそ
れぞれデフォルト反射波長λｉ′が位置するようにグレ
ーティング４３−ｉを形成したＴ−ＢＲＦ４０−ｉを作
ることは製造性が良くない。また、それらを多段にアレ
イ化すると製造性はさらに悪化するため、コストが高く
なる。そこで、より安価に製造するため、各Ｔ−ＢＲＦ
４０−ｉのデフォルト反射波長は一律（例えば、λ′）
にしておき、印加電圧によって上記ノンブロッキング条
件を満足するよう調整してもよい。

【００５０】即ち、各Ｔ−ＢＲＦ４０−ｉを、それぞ
れ、非電圧印加時において同じ反射波長λ′を有し、印
加電圧に応じてその反射波長が変更されるようにしてお
き、コントローラ２１（反射波長制御部２１ａ）から、
非ドロップ時においてはＴ−ＢＲＦ４０−ｉの反射波長
λ′がそれぞれＷＤＭ光の異なる波長グリッド間に位置
し、ドロップ時おいてはドロップ対象の波長を含む波長
間に反射波長λ′が位置するＴ−ＢＲＦ４０−ｉに所定
電圧を印加して反射波長λ′をドロップ対象の波長λｉ
に変更するようにするのである。

【００５１】このようにすれば、各Ｔ−ＢＲＦ４０−ｉ
に形成するグレーティング４３−ｉは全て同じでよいの
で、製造性が大幅に向上するとともに、アレイ化が簡単
に実現できる。なお、印加電圧によって制御可能な波長
範囲を超える場合は、例えば図６に示すように、それぞ
れ図２〜図４により上述した基本構成を有し、非電圧印
加時において異なるデフォルト反射波長をもった複数種
類のＴ−ＢＲＦ部４を多段接続すればよい。

【００５２】ただし、上記のような製造性を重視したＴ
−ＢＲＦ部４（Ｔ−ＢＲＦ４０−ｉ）の構成では、電源
投入時において波長の衝突が発生する。このため、実用
上のＯＡＤＭ１として使用する場合は、印加電圧によっ
てノンブロッキング条件を満足するよう各Ｔ−ＢＲＦ４
０−ｉの反射波長λ′の調整が済むまで、上述した光シ
ャッタ７，１２によってスルー光及びドロップ光の出力
を停止させるようにする。これにより、ＯＡＤＭ１の信
頼性および安全性が向上する。

【００５３】なお、波長グリッド間にそれぞれデフォル
ト反射波長λｉ′が位置するようにグレーティング４３
−ｉを予め形成したＴ−ＢＲＦ４０−ｉを作った場合に
は、上記の光シャッタ７，１２は省略可能である。以上
のようにＴ−ＢＲＦ部４をＴ−ＢＲＦ４０−ｉの多段接
続構成にすることで、スルー光は同じ光学経路を通過す
るため、ＷＤＭ光を１波毎に分離する場合のような光学
経路の違いによる波長毎の損失差（チルト）は発生しな
い。しかしながら、ドロップ光には、次のようなチルト
が発生することになる。

【００５４】即ち、図７に模式的に示すように、多段接
続されたＴ−ＢＲＦ４０−ｉで反射される波長λｉの光
のうち、光サーキュレータ３に近い位置で反射される光
と遠い位置で反射される光とでは、伝送する光学経路が
異なりロスが違うことになる。このため、各光受信機１
４−ｉでの各波長λｉの光パワーは均一でなくなるため
好ましくない。

【００５５】そこで、例えば図８に示すように、光サー
キュレータ３のドロップ光側（光ライン３ｃ上）に、光
サーキュレータ３と同様の光サーキュレータ３′を設け
るとともに、この光サーキュレータ３′の出力（光ライ
ン３ｂ′）側に上記のＴ−ＢＲＦ部４と同じものを逆向
きに接続する。なお、このように逆向きに接続したもの
を以下ではＴ−ＢＲＦ部４と区別するために「Ｔ−ＢＲ
Ｆ部４′」と表記する。

【００５６】このような構成を採ることにより、Ｔ−Ｂ
ＲＦ部４において光サーキュレータ３に近い位置で反射
された光ほど、Ｔ−ＢＲＦ部４′においては光サーキュ
レータ３′から遠い位置で反射されることになり、結果
として、ドロップ光の光学経路の違いによるロスのばら
つきを吸収することが可能になる。つまり、上記のＴ−
ＢＲＦ部４′は、光サーキュレータ３からのドロップ光
を入力とし、Ｔ−ＢＲＦ部４でのＴ−ＢＲＦ４０−ｉの
接続順に応じて決まるそのＴ−ＢＲＦ部４がもつ反射位
置特性とは逆の反射位置特性をもった逆光反射部として
機能するのである。これにより、ドロップ光の波長λｉ
毎のパワーを一様にすることができ、伝送距離に応じて
一部の波長にのみエラーが生じるような現象を回避する
ことができる。

【００５７】以下、上述のごとく構成された本実施形態
のＯＡＤＭ１の動作について、図９及び図１０を参照し
ながら詳述する。まず、ＯＡＤＭ１の電源が投入される
と（図９に示すステップＡ１，図１０に示すステップＢ
１）、コントローラ２１によって、ドロップ（スルー）
方向についての立ち上げ制御（図９に示すステップＡ２
〜Ａ８）と、アド方向についての立ち上げ制御（図１０
に示すステップＢ２〜Ｂ５）が実施される。なお、電源
投入時において、光シャッタ７，１２はそれぞれＯＦＦ
状態、可変光減衰器１９−ｉはそれぞれ減衰量が無限大
の状態（つまり、アド光の非出力状態）となっているも
のとする。

【００５８】ここで、ドロップ（スルー）方向に着目す
ると、コントローラ２１は、電源投入後、まず始めに、
Ｔ−ＢＲＦ部４（４′）の温度制御回路（図示省略）を
駆動して、Ｔ−ＢＲＦ部４（４′）の温度が一定になる
よう制御する（温度変化による反射波長λｉの変動を防
止する；ステップＡ２）。次いで、コントローラ２１
は、ＷＤＭ光の波長多重状態（波長多重数など）やドロ
ップ（アド）対象の光波長λｉについての情報設定を行
ない（ステップＡ３）、スルー光用の可変光減衰器６の
減衰量を無限大に制御する（ステップＡ４）。

【００５９】かかる状態で、コントローラ２１は、上記
の情報設定内容に基づいてドロップ波長λｉに対応する
Ｔ−ＢＲＦ４０−ｉに対する印加電圧を制御してドロッ
プ波長λｉの光がＴ−ＢＲＦ４０−ｉにて反射されるよ
うＴ−ＢＲＦ部４（４′）の電圧制御（反射波長制御）
を行なう（ステップＡ５）。このとき、具体的に、コン
トローラ２１は、スペクトラムアナライザ１７によって
モニタされるドロップ光パワーが最大となり、且つ、ス
ペクトラムアナライザ１５によってモニタされるスルー
光パワーが最大（ドロップ光パワーが最小）となるよう
に、上記の電圧制御を行なう。これにより、極めて正確
にドロップ波長の光のみをＴ−ＢＲＦ部４（４′）にて
反射させることが可能となる。

【００６０】一方、このとき、アド方向の立ち上げ制御
に着目すると、コントローラ２１は、図１０に示すよう
に、電源投入後、まず、波長多重部２０の温度制御回路
（図示省略）を駆動して波長多重部２０の温度が一定に
なるよう制御することによって、温度変化による波長多
重状態の変動を防止し（ステップＢ２）、次いで、コン
トローラ２１は、ＷＤＭ光の波長多重状態（波長多重数
など）やドロップ（アド）対象の光波長λｉについての
情報設定を行なう（ステップＢ３）。

【００６１】そして、ＯＡＤＭ１の電源投入後のウォー
ムアップ完了が確認されると、コントローラ２１は、光
シャッタ７，１２をそれぞれＯＮ状態に制御し（ステッ
プＡ６）、スペクトラムアナライザ１６でモニタされる
送信ＷＤＭ光のスペクトルに基づいて、スルー光パワー
とアド光パワーとの比率が適切な値（同じパワー）とな
り、送信ＷＤＭ光パワーが予め設定された最適な状態
（パワー）となるまで、帰還制御によって、可変光減衰
器６，１９−ｉの減衰量を無限大の状態から徐々に減少
させてゆき（スロープ制御；ステップＡ７，ステップＢ
４）、その後は、上記の状態が維持されるよう上記帰還
制御状態が維持される（ステップＡ８，ステップＢ
５）。

【００６２】このようにして、ドロップ（スルー）／ア
ド波長の設定が完了すると、ＯＡＤＭ１は運用状態とな
る。即ち、光アンプ２で増幅された光伝送路２２からの
ＷＤＭ光は光サーキュレータ３を経由してＴ−ＢＲＦ部
４に入力され、このＴ−ＢＲＦ部４においてドロップ波
長λｉの光が反射されて光サーキュレータ３に戻り、図
８により上述したように光サーキュレータ３′及びＴ−
ＢＲＦ部４′を経由したのち、波長分離部１３へ出力さ
れて、１波毎に分離され光受信機１４−ｉにて受信され
る。

【００６３】一方、Ｔ−ＢＲＦ部４にて反射されなかっ
たスルー光は、光合波部８にて、波長多重部２０からの
アド光と合波されたのち、光アンプ１０で規定の送信パ
ワーにまで増幅されて光伝送路２３へ送信される。そし
て、将来の通信需要の変化などによってドロップ（スル
ー）／アド波長λｉに変更が必要となった場合は、該当
Ｔ−ＢＲＦ４０−ｉに対する印加電圧を制御するだけ
で、従来のように光デバイスの交換や増設／減設などを
必要とせずに、その変更に対応することができる。

【００６４】以上のようにして、低損失で、しかも、任
意波長λｉの光をその他の波長λｋの光に影響を与えず
にアド／ドロップすることのできるＯＡＤＭ１が実現さ
れる。なお、上記のスペクトラムアナライザ１５〜１７
は、Ｔ−ＢＲＦ部４（４′）の反射波長の微調整や、装
置環境の変化や経年変化などによって生じうる反射波長
のずれの補正などにも利用することができ、これによ
り、長期間の運用にも十分対応可能なＯＡＤＭ１を実現
できる。

【００６５】また、上述した例では、スペクトラムアナ
ライザ１５〜１７により、ドロップ光，スルー光および
送信ＷＤＭ光の全てをモニタしているが、これらの一部
のみをモニタするようにしてもよい。即ち、例えば、ス
ルー光用のスペクトラムアナライザ１５は省略して、ド
ロップ光用のスペクトラムアナライザ１７でモニタした
スペクトルによりドロップ波長λｉのパワーピークが最
大となるようにＴ−ＢＲＦ部４（４′）の印加制御を制
御してもよいし、逆に、ドロップ光用のスペクトラムア
ナライザ１７は省略して、スルー光用のスペクトラムア
ナライザ１５でモニタしたスペクトルによりドロップ波
長λｉに該当するパワーピークが最小となるようにＴ−
ＢＲＦ部４（４′）の印加制御を制御してもよい。ま
た、送信ＷＤＭ光用のスペクトラムアナライザ１６を省
略することも可能である。

【００６６】さて、ここで、一般に、ＷＤＭ光の各波長
の変調速度が１０Ｇｂｐｓ以上になると、分散補償を行
なう必要があるため、分散補償器（一般にはＤＣＦ）が
必要になる。この分散補償は、波長毎の群速度の差を補
償することができればよいので、これについてもＴ−Ｂ
ＲＦ部４の原理を利用すれば実現できる。即ち、各Ｔ−
ＢＲＦ４０−ｉにおける反射波長λｉの反射位置を微妙
にずらすことで実現できる。例えば図１１に示すよう
に、光導波路４０の一方の面部に必要な分散補償量に応
じた複数の電極４１１を設け、これらの電極４１１間
を、或る抵抗値ｒをもつように接続してＴ−ＢＲＦ４
０′−ｉを構成し、その複電極４４に或る電位差（｜Ｖ
１−Ｖ２｜）をかけることで、光導波路４０に対してス
ロープ状に電界を加えて反射波長と反射位置の関係を故
意にずらすことができる。

【００６７】このように構成したＴ−ＢＲＦ４０′−ｉ
は、特定波長の光が電極４１１に対応する複数の位置で
反射されることになるので、上記電位差を制御して電界
スロープ（分散スロープ）を調整すれば、１波長につい
ての分散を補償することも可能になる。従って、例えば
図１２に示すように、このＴ−ＢＲＦ４０−ｉをドロッ
プ波長数（ｎ）分だけ多段に直列接続すれば、入力ＷＤ
Ｍ光の各波長λｉの分散をそれぞれ補償することが可能
となる。

【００６８】つまり、この場合のＴ−ＢＲＦ４０′−ｉ
は、印加電圧によって反射波長λｉが可変の可変光反射
デバイスとしての機能と、その波長の分散を補償する分
散補償器としての機能とを兼用していることになる。従
って、１０Ｇｂｐｓ以上の変調速度で変調されたＷＤＭ
光について、ＤＣＦを個別に設けることなく、反射波長
（ドロップ波長）λｉの光の分散を補償することが可能
となり、分散補償可能なＯＡＤＭ１を小型且つ安価に実
現することができる。また、この場合は、ＤＣＦを個別
に設けることによる挿入損失もないので、低損失性も維
持される。

【００６９】以下、その具体的な実現手法について説明
する。図１３は分散補償器としても機能するＴ−ＢＲＦ
部４Ａ（以下、分散補償Ｔ−ＢＲＦ部４Ａということが
ある）の構成を模式的に示す平面図、図１４はこの図１
３に示す分散補償Ｔ−ＢＲＦ部４ＡのＢ−Ｂ矢視断面を
部分的に拡大して示す模式図である。

【００７０】これらの図１３及び図１４に示すように、
本分散補償Ｔ−ＢＲＦ部４Ａも、入力光（ＷＤＭ光）を
導波するコア層４０ａとこのコア層４０ａの両面部に設
けられたクラッド層４０ｂ，４０ｃとを有して成る光導
波路４０をそなえるとともに、この光導波路４０の一方
（クラッド層４０ｂ側）の面部に光導波路４０と交差す
るよう間隔ｘ₁毎に設けられた複数の電極部４４−ｉ
と、他方（クラッド層４０ｃ側）の面部に接合された基
板状の電極４２とをそなえて構成されている。

【００７１】そして、上記の電極部４４−ｉは、図１５
に模式的に拡大して示すように、それぞれ所定の抵抗値
を有する１本の電極４１１がつづら折り状に折り曲げら
れて形成されており、この電極４１１の折り曲げ部分が
周期的にクラッド層４０ｂ側の面部にボンディングされ
て形成されている。なお、図１４において、符号４１２
は電極４１１間にむき出しになっているクラッド層４０
ｃを保護するための保護被膜を表わす。

【００７２】このような構成を採ることで、図１１及び
図１２に示す構成と等価の構成が実現される。なお、図
１４中に拡大して示すように、上記の電極４１１はそれ
ぞれＶ字エッチング（カット）などによって形成するこ
とも可能である。ただし、この場合、Ｖ字エッチングの
頂点は、コア層４０ａを伝播する光に影響を与えぬよう
少なくともコア層４０ａとクラッド層４０ｂの境界面か
ら十分な距離を保つよう形成する必要がある。

【００７３】また、他の構成法としては、例えば図１６
に示すように、或る抵抗値（率）ρをもつ導体４１０上
に、電位をかける端部４１０ａ，４１０ｂを残して複数
の電極４１１を周期的にボンディングすることが考えら
れる。このようにしても、図１１及び図１２に示す構成
と等価の構成を実現することが可能である。なお、この
図１６においてＶ１〜Ｖ５は導体４１０の両端部４１０
ａ，４１０ｂに電位をかけたときに導体４１０上の電位
がスロープ上に変化していることを表わしている。

【００７４】また、この場合も、ＷＤＭ光の波長多重数
が多くなると図７により前述したように波長毎の光学経
路の違いによってロスが異なり波長依存性の損失差（チ
ルト）が生じるため、図８により前述したものと同様
に、図１７に示すように、分散補償Ｔ−ＢＲＦ部４Ａと
同じものを逆に〔分散補償Ｔ−ＢＲＦ部（分散補償逆光
反射部）４Ｂとして〕光サーキュレータ３′を介して接
続して、上記チルトをキャンセルするようにしてもよ
い。

【００７５】さて、これまで、ＯＡＤＭ１（アド／ドロ
ップ／スルー機能）に限定して説明を行なったが、光ク
ロスコネクト機能を実現する場合においても、上述した
ようなＴ−ＢＲＦを利用して実現できる。即ち、図１８
（Ａ）に示すように上述したＴ−ＢＲＦ部４を用いて構
成された複数（この場合は４つ）のＯＡＤ（Optical Ad
d Drop）回路３１Ａ〜３１Ｄを、図１８（Ｂ）に示すよ
うに、図１９に示す構成を有する光クロスコネクト回路
３２に対して接続して、光クロスコネクト装置１′を光
分岐／挿入装置の一種として構成する。

【００７６】ここで、図１９に示す光クロスコネクト回
路３２において、３２ａ〜３２ｃはそれぞれ光サーキュ
レータ３と同様の特性を有する光サーキュレータ、３３
は入力光を３分岐する光カプラを表わす。なお、本光ク
ロスコネクト回路３２の構成はＯＡＤ回路３１Ａとの接
続関係に着目した構成であり、ＯＡＤ回路３１Ｂ〜３１
Ｃとの接続関係に着目した構成も同様に構成されている
ものとする。

【００７７】このような構成により、光クロスコネクト
回路３２では、例えば、ＯＡＤ回路３１ＡのＴ−ＢＲＦ
部４で反射された反射（ドロップ）光が、入力ポート
“Ｄ”を通じて光カプラ３３に入力され、この光カプラ
３３にて３分岐されてそれぞれ光サーキュレータ３２ａ
〜３２ｃ経由でＴ−ＢＲＦ部４′へ入力され、そのＴ−
ＢＲＦ部４′で反射されて出力ポート“Ａ”〜“Ｃ”へ
出力される。

【００７８】そして、図１８（Ｂ）に示すように、出力
ポート“Ａ”から出力された光は受信波長（チャンネ
ル）として受信され、出力ポート“Ｂ”から出力された
光はアド光としてＯＡＤ回路３１Ｄの光カプラ８に入力
され、出力ポート“Ｃ”から出力された光はアド光とし
てＯＡＤ回路３１Ｂの光カプラ８に入力される。ここ
で、各Ｔ−ＢＲＦ部４′に対する印加電圧を制御してＴ
−ＢＲＦ部４′での反射波長λｉを制御すれば、任意の
波長λｉを出力ポート“Ａ”〜“Ｃ”へ出力することが
可能になる。つまり、ＯＡＤ回路３１Ａ〜３１Ｄへの入
力光（ＷＤＭ光）のうち任意の波長λｉの光を任意の４
方路のいずれかへクロスコネクトすることが可能とな
る。

【００７９】しかも、この場合は、Ｔ−ＢＲＦ部４を用
いることで、低損失で将来の通信需要の変化によるクロ
スコネクト波長（反射波長）λｉの変更に対しても、Ｔ
−ＢＲＦ部４に対する印加電圧制御のみで柔軟に対応す
ることが可能である。なお、上記のＴ−ＢＲＦ部４，
４′は、分散補償器としても機能するＴ−ＢＲＦ部４
Ａ，４Ｂに置き換えてもよい。このようにすれば、光ク
ロスコネクト装置１′においても、ＤＣＦなどを個別に
設けずに、１０Ｇｂｐｓ以上の変調速度で変調されたＷ
ＤＭ光にも対応できる。また、図１８（Ａ）に示すＴ−
ＢＲＦ部４（４Ａ）についても、前述した図６や図８
（図１７）に示す構成にしてもよく、それぞれ、前記と
同様の作用効果を得ることができる。

【００８０】ところで、上記の出力ポート“Ａ”からの
光は、その局での受信のために各波長に分離する必要が
ある（例えば、前記のＯＡＤＭ１における波長分離部１
３に相当する回路が必要である）。このため、前述した
ＡＷＧ（アレイ導波路）フィルタなどを用いて波長毎に
分離することも考えられるが、このようにパッシブなＡ
ＷＧフィルタなどの光デバイスを用いる場合、ＷＤＭ光
の波長多重数が１００波長分あると仮定すると、１００
種類の波長のどの波長をドロップしてもよいように、１
００波長分の波長分離が可能な光デバイスを用意しなけ
ればならならず、また、１００波長分のドロップポート
のために１００個の光コネクタを用意しなければならな
くなる。従って、この部分だけでかなりの実装スペース
を費やしてしまう。

【００８１】しかし、実際にＯＡＤＭ１や光クロスコネ
クト装置１′としての機能を有するノードを用いて構成
されるＷＤＭネットワークにおいて、ＷＤＭ光の最大波
長多重数が１００波長であったとすると、通常、各ノー
ドでドロップすべき波長数は、１００波長よりも少ない
波長数でよい。なお、このことは、アド側においても同
様である。

【００８２】つまり、例えば、各ノードの最大アド／ド
ロップ波長数を仮に最大１６波長とすれば、Ｔ−ＢＲＦ
部４での反射波長を任意に変更できることから、その１
６波長分の分離ができ１６ポート分の光コネクタを用意
すれば良いことになる。そこで、例えば図２０に示すよ
うに、波長分離部１３ａ及び波長多重部２０ａ（図１に
示すＯＡＤＭ１では波長分離部１３及び波長多重部２０
に相当）をそれぞれ、必要波長数分（１６個）の光サー
キュレータ３４を介してＴ−ＢＲＦ部４′をカスケード
接続した構成にすれば、必要なアド／ドロップ波長数の
みの光コネクタを配置すればよくなる。

【００８３】これにより、波長多重／分離に必要な回路
規模をＡＷＧフィルタなどのパッシブな光デバイスを用
いる場合に比して大幅に縮小することができて、光クロ
スコネクト装置１′やＯＡＤＭ１の大幅な小型化を図る
ことができる。なお、図２０に示す構成においても、Ｔ
−ＢＲＦ部４や４′は、Ｔ−ＢＲＦ部４Ａ，４Ｂに置き
換えて、分散補償機能をもたせるようにしてもよい。ま
た、波長分離部１３ａ（１３）や波長多重部２０ａ（２
０）に用いるＴ−ＢＲＦ部４′（４Ｂ）については必ず
しも反射波長が可変のものである必要はなく、固定のも
のでもよい。

【００８４】・その他上述した実施形態では、Ｔ−ＢＲＦ部４（４′，４Ａ，
４Ｂ）が複数波長対応になっているが、アド／ドロップ
対象の光が１波のみであれば、１波対応のものでよい。
つまり、Ｔ−ＢＲＦ部４（４′，４Ａ，４Ｂ）には、Ｔ
−ＢＲＦ４０−ｉ（４０′−ｉ）が１つだけ設けられて
いればよい。

【００８５】また、上述した実施形態では、Ｔ−ＢＲＦ
部４ＡのＴ−ＢＲＦ４０′−ｉが、可変光反射デバイス
としての機能と、その波長の分散を補償する分散補償器
としての機能とを兼用しているが、勿論、分散補償機能
に特化して使用することも可能である。そして、本発明
は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができる。

【００８６】・付記〔付記１〕入力された波長多重光に対する反射波長が
可変の反射波長可変型光反射部と、該反射波長可変型光
反射部による反射光を該波長多重光の分岐光として取り
出す光分岐部と、該反射波長可変型光反射部で反射され
ずに通過してきた通過光に、該分岐光に対応する波長の
光を挿入光として付加する光挿入部と、該反射波長可変
型光反射部の反射波長を光分岐対象の波長に制御する反
射波長制御部とをそなえたことを特徴とする、光分岐／
挿入装置。

【００８７】〔付記２〕該反射波長可変型光反射部
が、それぞれ該波長多重光に対する反射波長が可変で該
波長多重光の波長多重数に応じた複数の可変光反射デバ
イスが相互に直列接続されて構成されるとともに、該反
射波長制御部が、該光分岐対象の波長に対応する可変光
反射デバイスの反射波長を該光分岐対象の波長に制御す
るように構成されたことを特徴とする、付記１記載の光
分岐／挿入装置。

【００８８】〔付記３〕該可変光反射デバイスが、そ
れぞれ、非電圧印加時において該反射波長が該波長多重
光の異なる波長間に位置し、印加電圧に応じて該反射波
長が変更される可変ブラッグ反射フィルタとして構成さ
れるとともに、該反射波長制御部が、光分岐時において
該光分岐対象の波長を含む波長間に該反射波長が位置す
る可変ブラッグ反射フィルタに電圧を印加して該反射波
長を該光分岐対象の波長に変更するように構成されてい
ることを特徴とする、付記２記載の光分岐／挿入装置。

【００８９】〔付記４〕該可変光反射デバイスが、そ
れぞれ、非電圧印加時において同じ反射波長を有し、印
加電圧に応じて該反射波長が変更される可変ブラッグ反
射フィルタとして構成されるとともに、該反射波長制御
部が、非光分岐時において該可変ブラッグ反射フィルタ
の該反射波長がそれぞれ該波長多重光の異なる波長間に
位置し、光分岐時おいて該光分岐対象の波長を含む波長
間に該反射波長が位置する可変ブラッグ反射フィルタに
電圧を印加して該反射波長を該光分岐対象の波長に変更
するように構成されていることを特徴とする、付記２記
載の光分岐／挿入装置。

【００９０】〔付記５〕該分岐光の出力を禁止する分
岐光出力禁止部が設けられたことを特徴とする、付記４
記載の光分岐／挿入装置。〔付記６〕該反射波長可変型光反射部と該光挿入部と
の間に、該通過光の出力を禁止する通過光出力禁止部が
設けられたことを特徴とする、付記４記載の光分岐／挿
入装置。

【００９１】〔付記７〕該光分岐部からの該分岐光を
入力とし、該反射波長可変型光反射部での該可変光反射
デバイスの接続順に応じて決まる該反射波長可変型光反
射部がもつ反射位置特性とは逆の反射位置特性をもった
逆光反射部が設けられたことを特徴とする、付記２〜６
のいずれか１項に記載の光分岐／挿入装置。〔付記８〕該光分岐部からの該分岐光，該反射波長可
変型光反射部を通過した通過光及び該光挿入部からの波
長多重光のうちの一部もしくは全てのスペクトルをモニ
タするモニタ手段が設けられるとともに、該反射波長制
御部が、該モニタ手段でのスペクトルモニタ結果に基づ
いて該反射波長の制御を行なうように構成されたことを
特徴とする、付記２〜７のいずれか１項に記載の光分岐
／挿入装置。

【００９２】〔付記９〕該可変光反射デバイスに、波
長依存性の反射位置特性をもたせたことを特徴とする、
付記２〜８のいずれか１項に記載の光分岐／挿入装置。〔付記１０〕該可変光反射デバイスが、それぞれ、該
波長多重光を導波するとともに該反射波長の光を反射す
る光導波路と、該光導波路の近傍において該光導波路の
導波方向にそれぞれ抵抗を介して相互に直列接続された
複数の電極とをそなえて構成されるとともに、該反射波
長制御部が、該複数の電極に対して所定の電位差をかけ
ることで、該反射波長の光を該複数の電極に対応する複
数の位置で反射させるように構成されたことを特徴とす
る、付記９記載の光分岐／挿入装置。

【００９３】〔付記１１〕入力された波長多重光を導
波するとともに或る波長の光を反射する光導波路と、該
光導波路の近傍において該光導波路の導波方向にそれぞ
れ抵抗を介して相互に直列接続された複数の電極とをそ
なえて構成されたことを特徴とする、光反射デバイス。

【００９４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
入力された波長多重光に対する反射波長が可変の反射波
長可変型光反射部の反射波長を、光分岐対象の波長に応
じて制御することによって、分岐光の波長を変更するこ
とができるので、通信需要の変化などによって分岐光波
長に変更が生じても従来のように光反射デバイスの交換
や増設／減設を要することなく、波長多重光信号から任
意波長の光を自由に選んで分岐することができる。

【００９５】ここで、上記の反射波長可変型光反射部に
用いる可変光反射デバイスを、それぞれ、非電圧印加時
において反射波長が上記波長多重光の異なる波長間に位
置し、印加電圧に応じてその反射波長が変更される可変
ブラッグ反射フィルタとして構成して、光分岐時におい
て光分岐対象の波長を含む波長間に反射波長が位置する
可変ブラッグ反射フィルタに電圧を印加してその反射波
長を光分岐対象の波長に変更するようにすれば、低損失
で、しかも、任意波長の光をその他の波長の光に影響を
与えずに分岐することのできる光分岐／挿入装置が実現
される。

【００９６】なお、上記の可変光反射デバイスは、それ
ぞれ、非電圧印加時において同じ反射波長を有し、印加
電圧に応じて反射波長が変更される可変ブラッグ反射フ
ィルタとして構成して、非光分岐時においてこれらの各
可変ブラッグ反射フィルタの反射波長がそれぞれ上記波
長多重光の異なる波長間に位置し、光分岐時おいて光分
岐対象の波長を含む波長間に反射波長が位置する可変ブ
ラッグ反射フィルタに電圧を印加してその反射波長を光
分岐対象の波長に変更することもできる。このようにす
れば、可変ブラッグ反射フィルタの初期の反射波長は全
て同じでよいので、反射波長が異なるものを個別に製造
する場合よりも、その製造コストを大幅に削減すること
ができる。

【００９７】また、本発明では、分岐光の出力を禁止す
る第１光出力禁止部を設けてもよいし、反射波長可変型
光反射部と光挿入部との間に、波長多重光の出力を禁止
する第２光出力禁止部を設けてもよく、このようにすれ
ば、電源投入時などにおいて上記の反射波長の衝突が起
こってもそのときの分岐光や反射されずに通過する波長
多重光を出力しないようにすることができるので、信頼
性及び安全性の向上に大きく寄与する。

【００９８】さらに、本発明では、光分岐部からの分岐
光を入力とし、上記の可変光反射デバイスの接続順に応
じて決まる反射位置特性とは逆の反射位置特性をもった
逆光反射部を設けてもよい。この逆光反射部を設けるこ
とで、反射波長の反射位置の違いによって分岐光に生じ
る波長毎の損失差を逆光反射部でキャンセルすることが
できるので、分岐光の波長毎のパワーを一様にすること
ができる。従って、伝送距離に応じて一部の波長にのみ
エラーが生じるような現象を回避することができる。

【００９９】また、本発明では、光分岐部からの分岐
光，反射波長可変型光反射部を通過した通過光及び光挿
入部からの波長多重光のうちの一部もしくは全てのスペ
クトルをモニタして、そのスペクトルモニタ結果に基づ
いて上記の反射波長の制御を行なうようにしてもよく、
このようにすれば、極めて正確に光分岐対象の波長の光
のみを反射波長可変型光反射部にて反射させたり、光挿
入部からの送信すべき波長多重光のパワーを最適な状態
に調整したりすることができる。また、可変光反射デバ
イスの反射波長の微調整や、装置環境の変化や経年変化
などによって生じうる反射波長のずれの補正などを行な
うこともでき、長期間の運用にも十分対応可能な光分岐
／挿入装置を実現できる。

【０１００】なお、上記の可変光反射デバイスには、波
長依存性の反射位置特性をもたせてもよい。具体的に
は、例えば、光導波路の近傍において導波方向にそれぞ
れ抵抗を介して相互に直列接続された複数の電極に対し
て所定の電位差をかけて、上記反射波長の光を上記複数
の電極に対応する複数の位置で反射させるようにする。
このようにすれば、可変光反射デバイスにおいて、１波
長についての分散を補償することも可能になり、分散補
償も可能な光分岐／挿入装置を、分散補償ファイバなど
を別個に設ける場合に比して、小型且つ安価に実現する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光分岐／挿入装置と
してのＯＡＤＭの構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示すチューナブルブラッグ反射フィルタ
（Ｔ−ＢＲＦ）部を模式的に示す平面図である。

【図３】図２に示すＴ−ＢＲＦ部のＡ−Ａ矢視断面を部
分的に拡大して示す模式図である。

【図４】図２及び図３に示すＴ−ＢＲＦ部の構成を簡略
化して示すブロック図である。

【図５】図３に示すグレーティングのデフォルト反射波
長の波長配置を説明するための図である。

【図６】図４に示すＴ−ＢＲＦ部を多段接続した構成を
示すブロック図である。

【図７】図４に示すＴ−ＢＲＦ部においてドロップ光パ
ワーに波長毎のチルトが発生することを説明するための
ブロック図である。

【図８】図７に示すドロップ光パワーのチルトをキャン
セルための構成を示すブロック図である。

【図９】図１に示すＯＡＤＭの動作（ドロップ／スルー
方向）を説明するためのフローチャートである。

【図１０】図１に示すＯＡＤＭの動作（アド方向）を説
明するためのフローチャートである。

【図１１】本実施形態に係る分散補償機能をもったＴ−
ＢＲＦ部の構成を模式的に示すブロック図である。

【図１２】図１１に示すＴ−ＢＲＦ部を多段接続した構
成を示すブロック図である。

【図１３】図１１に示すＴ−ＢＲＦ部を実現する構成の
一つを模式的に示す平面図である。

【図１４】図１３に示すＴ−ＢＲＦ部のＢ−Ｂ矢視断面
を部分的に拡大して示す模式図である。

【図１５】図１３に示す電極部を拡大して示す模式的平
面図である。

【図１６】図１１に示すＴ−ＢＲＦ部を実現する他の構
成を説明するための模式的平面図である。

【図１７】図１１に示すＴ−ＢＲＦ部において生じる波
長毎の光パワーのチルトをキャンセルための構成を示す
ブロック図である。

【図１８】（Ａ），（Ｂ）はいずれも本実施形態に係る
光クロスコネクト装置の構成を示すブロック図である。

【図１９】図１８に示す光クロスコネクト回路の構成例
を示すブロック図である。

【図２０】本実施形態に係る光クロスコネクト装置（Ｏ
ＡＤＭ）の光波長多重分離機能に着目した構成を示すブ
ロック図である。

【図２１】従来のＯＡＤＭの構成例を示すブロック図で
ある。

【図２２】従来のＯＡＤＭの他の構成例を示すブロック
図である。

【図２３】ブラッグ反射フィルタを用いた従来のＯＡＤ
Ｍの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ＯＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexer；光分岐
／挿入装置）１′ 光クロスコネクト装置２，１０光アンプ３光サーキュレータ（光分岐部）３′，３２ａ〜３２ｃ，３４光サーキュレータ３ａ〜３ｃ光ライン４チューナブルブラッグ反射フィルタ（Ｔ−ＢＲＦ）
部（反射波長可変型光反射部）４′ チューナブルブラッグ反射フィルタ（Ｔ−ＢＲ
Ｆ）部（逆光反射部）４Ａ（分散補償）Ｔ−ＢＲＦ部４Ｂ（分散補償）Ｔ−ＢＲＦ部（分散補償逆光反射
部）５，９，１１，３３光カプラ６，１９−１〜１９−ｎ可変光減衰器７光シャッタ（通過光出力禁止部）８光合波部（光カプラ；光挿入部）１２光シャッタ（分岐光出力禁止部）１３，１３ａ波長分離部１４−１〜１４−ｎ光受信機１５〜１７スペクトラムアナライザ（モニタ手段）１８−１〜１８−ｎ光送信機２０，２０ａ光波長多重部２１コントローラ２１ａ反射波長制御部２１ｂ光シャッタ制御部２１ｃ可変光減衰器制御部２２，２３光伝送路３１Ａ〜３１ＤＯＡＤ（Optical Add Drop）回路３２光クロスコネクト回路４０光導波路４０ａコア層４０ｂ，４０ｃクラッド層４０−１〜４０−ｎ，４０′−１〜４０′−ｎチュー
ナブルブラッグ反射フィルタ（Ｔ−ＢＲＦ）４１−１〜４１−ｎ，４２，４１１電極４３−１〜４３−ｎグレーティング４４複電極４４−１〜４４−ｎ電極部４１０導体４１０ａ，４１０ｂ端部４１２保護被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｊ 14/02 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA12 BA01 CA07 DA02 EA03 EB15 FA04 GA01 HA07 KA08 KA20 2K002 AA02 AB34 BA06 DA06 EA07 EB12 HA03 5K002 AA01 AA03 BA02 BA04 BA05 BA21 CA01 CA14 DA02 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された波長多重光に対する反射波長
が可変の反射波長可変型光反射部と、該反射波長可変型光反射部による反射光を該波長多重光
の分岐光として取り出す光分岐部と、該反射波長可変型光反射部で反射されずに通過してきた
通過光に、該分岐光に対応する波長の光を挿入光として
付加する光挿入部と、光分岐対象の波長に応じて該反射波長可変型光反射部の
反射波長を制御する反射波長制御部とをそなえたことを
特徴とする、光分岐／挿入装置。
【請求項２】該反射波長可変型光反射部が、それぞれ
該波長多重光に対する反射波長が可変で該波長多重光の
波長多重数に応じた複数の可変光反射デバイスが相互に
直列接続されて構成されるとともに、該反射波長制御部が、該光分岐対象の波長に対応する可
変光反射デバイスの反射波長を該光分岐対象の波長に制
御するように構成されたことを特徴とする、請求項１記
載の光分岐／挿入装置。
【請求項３】該可変光反射デバイスが、それぞれ、非
電圧印加時において同じ反射波長を有し、印加電圧に応
じて該反射波長が変更される可変ブラッグ反射フィルタ
として構成されるとともに、該反射波長制御部が、非光分岐時において該可変ブラッグ反射フィルタの該反
射波長がそれぞれ該波長多重光の異なる波長間に位置
し、光分岐時おいて該光分岐対象の波長を含む波長間に
該反射波長が位置する可変ブラッグ反射フィルタに電圧
を印加して該反射波長を該光分岐対象の波長に変更する
ように構成されていることを特徴とする、請求項２記載
の光分岐／挿入装置。
【請求項４】該光分岐部からの該分岐光を入力とし、
該反射波長可変型光反射部での該可変光反射デバイスの
接続順に応じて決まる該反射波長可変型光反射部がもつ
反射位置特性とは逆の反射位置特性をもった逆光反射部
が設けられたことを特徴とする、請求項２又は請求項３
に記載の光分岐／挿入装置。
【請求項５】該光分岐部からの該分岐光，該反射波長
可変型光反射部を通過した通過光及び該光挿入部からの
波長多重光のうちの一部もしくは全てのスペクトルをモ
ニタするモニタ手段が設けられるとともに、該反射波長制御部が、該モニタ手段でのスペクトルモニタ結果に基づいて該反
射波長の制御を行なうように構成されたことを特徴とす
る、請求項２〜４のいずれか１項に記載の光分岐／挿入
装置。