JP2006333011A - 波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少方法、伝送損失減少装置、伝送損失補償装置及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 光損失を最小限に抑え、伝送品質及び伝送距離を向上する非干渉性光に波長ロックされた光信号を利用した波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムを提供する。
【解決手段】 中央基地局に２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０、第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１４、第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１５及び４端子光経路設定器６１３を備え、中央基地局と遠隔分岐ノードとの間に正常時の接続のための第１光ケーブル６１６及び障害復旧時の迂回のための第２光ケーブル６１７を備え、遠隔分岐ノードに２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１８を備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、波長分割多重方式パッシブ光ネットワークに関する。特に、非干渉性光に波長ロックされた光信号を出力する波長分割多重方式光通信用光源を利用した波長分割多重方式パッシブ光ネットワークにより光損失を最小限に抑え、伝送品質及び伝送距離を向上する技術に関する。

波長分割多重方式パッシブ光ネットワークは中央基地局、複数の光加入者、及び中央基地局と各光加入者とを接続する光分配網(optical distribution network)から構成される。光分配網は、電源供給がなく波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ及び光分割器のような受光素子からなる遠隔分岐ノードと光ケーブルとから構成される。中央基地局と遠隔分岐ノードとの間には波長分割多重化された光信号が単一の光ケーブルを通じて伝送され、遠隔分岐ノードによって光加入者に特定波長が割り当てられる。

波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの場合、加入者に対し一以上の波長を割り当てるため多数の相異する波長の光源を要する。また、中央基地局と遠隔分岐ノードとの間の光伝送路に障害が発生した場合復旧するための手段を要する。

図１は、従来の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークを示した図であり、図２は、従来の障害復旧機能を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークを示した図である。

図１は、注入された非干渉性光に波長ロックされた光信号を出力する低価の光源及び波長分割多重方式パッシブ光ネットワークとして、非特許文献１の“A low-cost WDM source with an ASE injected Fabry-Perot semiconductor laser”及びツ グァン ウック、イ チァン フィ、呉太原による特許文献１の“波長分割多重方式パッシブ光ネットワーク”によって提示されている。

図２は、国際電気通信連合(International Telecommunication Union)による標準案である“ITU-T G.983.1 Broadband optical access systems based on passive optical networks”に提示された障害復旧案を図１に提示された方法に適用した実施例である。

注入された非干渉性光に波長ロックされた光信号を出力する光源とは、非干渉性を有し線幅が広い自然放出光源、Fabry-Perot レーザーダイオード、光マルチプレクサ／デマルチプレクサ及び光変調機能を備える素子を用いて、常に光マルチプレクサ／デマルチプレクサの多重／逆多重波長に合う波長分割多重された光信号を出力する光源を意味する。

図１を参照すると、中央基地局から光加入者への下向き信号として、Ｂ帯域自然放出光源１１２による非干渉性光が ２ｘ２ ３ｄｂ光分割器１１３、１ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１０及びＡ帯域とＢ帯域とを多重化／逆多重化する光マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０７−１０９を経て中央基地局のFabry-Perot レーザーダイオードを有する光伝送器１０１−１０３に注入されて波長ロックされた光信号が出力され、Ｂ帯域内で波長ロックされた光信号が光加入者の光受信器１２２−１２４に伝送される。光加入者から中央基地局への上向き信号として、Ａ帯域自然放出光源１１１による非干渉性光が ２ｘ２ ３ｄｂ光分割器１１３、光ケーブル１１４、遠隔分岐ノード１１５及びＡ帯域とＢ帯域とを多重化／逆多重化する光マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１６−１１８を経て光加入者のFabry-Perotレーザーダイオードを有する光伝送器１１９−１２１に注入され波長ロックされた光信号が出力され、Ａ帯域内で波長ロックされた光信号が中央基地局の光受信器１０４−１０６に伝送される。
大韓民国特許１０-２００２-０００３３１８号明細書 ヒュン デ キム(Hyun Deok Kim)、 シュン グ カン(Seung-Goo Kang)、 チャン ヒ リー(Chang-Hee Lee)著，「ＩＥＥＥ フォトニック テクノロジー レターズ(IEEE Photonic Technology Letters)、 vol.12、 no.8、 p.1067-1069

上述したように、注入された非干渉性光に波長ロックされた光信号を出力する光源の場合、光伝送器に注入される非干渉性光の強度が大きいほど波長ロック現象が効率的に行われる。従って、Ａ帯域自然放出光源１１１及びＢ帯域自然放出光源１１２による非干渉性光が最大限光伝送器１０１−１０３、１１９−１２１に伝達される必要がある。

上述したような波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの場合、非干渉性光を注入するために２ｘ２光分割器１１３が使用された。２ｘ２光分割器１１３は、Ａ帯域及びＢ帯域に対して光信号を５０対５０で分割する。従って、Ａ帯域自然放出光源１１１による非干渉性光が２ｘ２光分割器１１３を通じて光ケーブル１１４に伝達する場合３ｄｂの光損失が生じ、Ｂ帯域自然放出光源１１２による非干渉性光も、１ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１０に伝達される場合３ｄｂの光損失が生ずる。また、２ｘ２光分割器１１３は光伝送路上に位置するので上向き信号及び下向き信号に不必要な光損失を引き起こす。

中央基地局と遠隔分岐ノードとの間の光ケーブルに障害が発生した場合、すべての光加入者の通信が中断されるので障害復旧機能が必須である。図２を参照すると、中央基地局に１ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ２０１、Ａ帯域自然放出光源２０２、Ｂ帯域自然放出光源２０３及び２ｘ２光分割器２０４に加え、１ｘ２空間型光スィッチ２０５を設置し、遠隔分岐ノード２０９に光分割器２０８を設置して、第１光ケーブル２０６に障害が発生した時、第２光ケーブル２０７へ迂回して通信を可能にする。上述した方法の場合、遠隔分岐ノード２０９に光分割器２０８を使用することにより更に３ｄｂの光損失が追加される。

上述したように、波長分割多重方式パッシブ光ネットワークでは非干渉性光の注入時に発生する損失を最小限にする必要がある。また、光伝送器で伝送された信号が光受信器に到達するまでに生ずる光損失は伝送品質又は、拡張性に大きく影響を及ぼすため、光損失を最小限に抑えるか又は光損失を補償する方法が必要である。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために考案されて、非干渉性光に波長ロックされた光信号を出力する波長分割多重方式光通信用光源を利用した波長分割多重方式パッシブ光ネットワークにより光損失を最小限に抑え、伝送品質及び伝送距離を向上することを目的とする。

上述した本発明の目的を果たすための技術的思想として、本発明は、非干渉性光の注入量を増加することにより波長分割多重方式光通信用光源の波長ロック現象を向上する。また、本発明は光伝送路の損失を減少し、光伝送路の損失を補償する方法を提供する。また、本発明は４端子光経路設定器を用いて更なる追加損失がない障害復旧方法を提供する。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少方法は、複数の光波長を含むＡ帯域光信号と複数の光波長を含むＢ帯域光信号とが与えられ、４端子光経路設定器を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少方法において、前記４端子光経路設定器の１番端子に入力されたＡ帯域光信号は３番端子に出力され、３番端子に入力されたＡ帯域の光信号は４番端子に出力され、前記４端子光経路設定器の２番端子に入力されたＢ帯域光信号は４番端子に出力され、４番端子に入力されたＢ帯域光信号は３番端子に出力されることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少装置は、複数の光波長を含むＡ帯域光信号と複数の光波長を含むＢ帯域光信号とが与えられ、４端子光経路設定器を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少装置において、前記４端子光経路設定器は、Ａ帯域光信号とＢ帯域光信号とを多重化／逆多重化する第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサと、Ａ 帯域で動作し、３端子であるＡ帯域光サーキュレータと、Ｂ帯域で動作し、３端子であるＢ帯域光サーキュレータとを備えることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少装置は、前記４端子光経路設定器の１番端子は前記Ａ帯域光サーキュレータの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の２番端子は前記Ｂ帯域光サーキュレータの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の３番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の４番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの１番端子であり、前記Ａ帯域光サーキュレータの２番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの２番端子と接続され、前記Ａ帯域光サーキュレータの３番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの２番端子と接続され、前記Ｂ帯域光サーキュレータの２番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの３番端子と接続され、前記Ｂ帯域光サーキュレータの３番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの３番端子と接続されることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失補償装置は、複数の光波長を含むＡ帯域光信号と複数の光波長を含むＢ帯域光信号とが与えられ、４端子光経路設定器を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失補償装置において、前記４端子光経路設定器は、Ａ帯域とＢ帯域とを多重化／逆多重化する第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサと、Ａ帯域で動作し、３端子であるＡ帯域光サーキュレータと、Ｂ帯域で動作し、３端子であるＢ帯域光サーキュレータと、Ａ帯域で動作するＡ帯域光増幅器と、Ｂ帯域で動作するＢ帯域光増幅器とを備えることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失補償装置は、前記４端子光経路設定器の１番端子は前記Ａ帯域光サーキュレータの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の２番端子は前記Ｂ帯域光サーキュレータの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の３番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の４番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの１番端子であり、前記Ａ帯域光サーキュレータの２番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの２番端子と接続され、前記Ａ帯域光サーキュレータの３番端子は前記Ａ帯域光増幅器の入力端子と接続され、前記Ａ帯域光増幅器の出力端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの２番端子と接続され、前記Ｂ帯域光サーキュレータの２番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの３番端子と接続され、前記Ｂ帯域光サーキュレータの３番端子は前記Ｂ帯域光増幅器の入力端子と接続され、前記Ｂ帯域光増幅器の出力は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの３番端子と接続されることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失補償装置は、前記Ａ帯域光増幅器及びＢ帯域光増幅器は希土類添加光ファイバ増幅器、希土類添加光導波路増幅器、半導体光増幅器及び光ファイバの光非線形性を利用した光ファイバ増幅器のうち何れかが選択され用いられることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムは、中央基地局と遠隔分岐ノードとの間に障害復旧機能を有し、注入された非干渉性光に波長ロックされた光信号を利用した波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムにおいて、中央基地局に２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ、第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ、第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ及び４端子光経路設定器を備え、中央基地局と遠隔分岐ノードとの間に正常時の接続のための第１光ケーブル及び障害復旧時の迂回のための第２光ケーブルを備え、遠隔分岐ノードに２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサを備えることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムは、前記中央基地局の第１ １ｘ２ 空間型光スィッチは前記中央基地局の２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサの二端子のうちの一端子と前記４端子光経路設定器とを接続し、前記中央基地局の第２ １ｘ２ 空間型光スィッチは、前記第１光ケーブル又は前記第２光ケーブルの一端と前記４端子光経路設定器とを接続することを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムは、前記２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサに集積光学技術、マイクロ光学技術、光ファイバ技術を利用した光素子が用いられることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムは、前記２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサに配列導波の格子波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサが用いられることを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムは、光ネットワークでの障害発生時、前記第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ及び前記第２ １ｘ２ 空間型光スィッチの接続をスイッチングし、前記第２光ケーブルと中央基地局及び遠隔分岐ノードの前記２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサとの入力端子設定が同期化により変更されるように光経路を制御することを特徴とする。

本発明に係る波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムは、光ネットワークでの障害復旧時、注入された非干渉性光の波長変化により波長が自動割当されることを特徴とする。

本発明によると、従来の注入された非干渉性光に波長ロックされた光信号を出力する光源を利用する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの光損失を減少することができる他、光損失を補償することができる。本発明による４端子光経路設定器は従来の光素子を利用して低価で実現することができる。また本発明による障害復旧機能を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークは追加の光損失なく実現することができる。

また本発明によると、波長分割多重方式パッシブ光ネットワークでの光損失は伝送距離及び収容可能な加入者数を制限する重要な要因である。光損失減少及び補償により伝送距離及び加入者数を増やすことで波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの経済性を向上させることができる。

以下、本発明をその実施例の構成及び作用を示す図面を参照して詳細に説明する。
図３は、本発明による４端子光経路設定器の動作特性を示した図である。

本発明による４端子光経路設定器の１番端子に入力されたＡ帯域の光信号は３番端子に出力される。４端子光経路設定器の３番端子に入力されたＡ帯域の光信号は４番端子に出力される。４端子光経路設定器の２番端子に入力されたＢ帯域の光信号は４番端子に出力される。４端子光経路設定器の４番端子に入力されたＢ帯域の光信号は３番端子に出力される。

図３に示したように、本発明の４端子光経路設定器を、図１の２ｘ２光分割器１１３と取り替えて光損失を減少させる。

本発明の４端子光経路設定器はマイクロ光学(Micro-Optics)技術又は、集積光学(Integrated-Optics)技術を利用した単一光素子又は、既存の光素子を利用して実現される。

図４は、本発明による４端子光経路設定器の実施例を示した図である。図４を参照すると、４端子光経路設定器は、Ａ帯域とＢ帯域とを多重化／逆多重化する第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２、Ａ帯域で動作し、３端子であるＡ帯域光サーキュレータ４０３及びＢ帯域で動作し、３端子であるＢ帯域光サーキュレータ４０４を備える。

本発明による４端子光経路設定器の１番端子に入力されたＡ帯域光信号はＡ帯域光サーキュレータ４０３と第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２とを通過して３番端子に出力される。

４端子光経路設定器の３番端子に入力されたＡ帯域光信号は第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２、Ａ帯域光サーキュレータ４０３及び第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１を通過して４番端子に出力される。

４端子光経路設定器の２番端子に入力されたＢ帯域光信号は、Ｂ帯域光サーキュレータ４０４と第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１とを通過して４番端子に出力される。

４端子光経路設定器の４番端子に入力されたＢ帯域光信号は、第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１、Ｂ帯域光サーキュレータ４０４及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２を通過して３番端子に出力される。

好ましくは、本発明の４端子光経路設定器の実施例から提示された第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１、第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２、Ａ帯域光サーキュレータ４０３及びＢ帯域光サーキュレータ４０４が夫々３端子であることを考慮すると、第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２は、１番端子に入力されたＡ帯域光信号を２番端子に出力し、２番端子に入力されたＡ帯域光信号を１番端子に出力する。１番端子に入力されたＢ帯域光信号は３番端子に出力され、３番端子に入力されたＢ帯域光信号は１番端子に出力される。

また、Ａ帯域光サーキュレータ４０３では、１番端子に入力されたＡ帯域光信号は２番端子に出力され、２番端子に入力されたＡ帯域光信号は３番端子に出力される。Ｂ帯域光サーキュレータ４０４では、１番端子に入力されたＢ帯域光信号は２番端子に出力され、２番端子に入力されたＢ帯域光信号は３番端子に出力される。

この時、前記４端子光経路設定器の１番端子はＡ帯域サーキュレータ４０３の１番端子であり、前記４端子光経路設定器の２番端子はＢ帯域光サーキュレータ４０４の１番端子である。前記４端子光経路設定器の３番端子は第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１の１番端子であり、前記４端子光経路設定器の４番端子は第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２の１番端子である。

Ａ帯域光サーキュレータ４０３の２番端子は第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１の２番端子と接続され、Ａ帯域光サーキュレータ４０３の３番端子は第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２の２番端子と接続される。Ｂ帯域光サーキュレータ４０４の２番端子は第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０２の３番端子と接続され、Ｂ帯域光サーキュレータ４０４の３番端子は第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ４０１の３番端子と接続される。

本発明による４端子光経路設定器は個別光素子の製作過程から生ずる追加損失を除いた理論的な光損失がないので、２ｘ２光分割器１１３による理論的な３ｄｂの光損失を除去することができる。

従って、本発明による４端子光経路設定器と前述した２ｘ２光分割器１１３を取り替える場合、自然放出光源の注入率を３ｄｂ向上させることができる。また上向き信号及び下向き信号に対しても夫々３ｄｂの光損失を減少させることができる。

図５は、本発明による４端子光経路設定器の実施例を示した図である。図５を参照すると、４端子光経路設定器は、Ａ帯域とＢ帯域とを多重化／逆多重化する第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０１及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２、Ａ帯域で動作し、３端子であるＡ帯域光サーキュレータ５０３、Ｂ帯域で動作し、３端子であるＢ帯域光サーキュレータ５０４、Ａ帯域光増幅器５０５及びＢ帯域光増幅器５０６を備える。

図５の本発明による光損失を補償する４端子光経路設定器と前述した２ｘ２光分割器１１３を取り替える。

Ａ帯域の上向き信号は本発明による４端子光経路設定器の３番端子に入力されて第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２、Ａ帯域光サーキュレータ５０３、Ａ帯域光増幅器５０５及び第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０１を通過して４番端子に出力される。Ａ帯域光増幅器５０５には希土類添加光ファイバ増幅器、希土類添加光導波路増幅器、半導体光増幅器及び光ファイバの光非線形性を用いた光ファイバ増幅器が使用される。Ａ帯域光増幅器５０５は、上向き信号の光損失を補償する。

Ｂ帯域の下向き信号は本発明による４端子光経路設定器の４番端子に入力されて第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０１、Ｂ帯域光サーキュレータ５０４、Ｂ帯域光増幅器５０６及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２を通過して３番端子に出力される。Ｂ帯域光増幅器５０６には希土類添加光ファイバ増幅器、希土類添加光導波路増幅器、半導体光増幅器及び光ファイバの光非線形性を用いた光ファイバ増幅器が使用される。Ｂ帯域光増幅器５０６は、下向き信号の光損失を補償する。

上向き信号及び下向き信号の光損失を補償することにより更に光加入者を収容することができ、中央基地局と光加入者との間の伝送距離を拡げることができる。

望ましくは、本発明による４端子光経路設定器の実施例で提示された第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０１、第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２、Ａ帯域光サーキュレータ５０３及びＢ帯域光サーキュレータ５０４が３端子であることを考慮すると、第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０１及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２は、１番端子に入力されたＡ帯域光信号を２番端子に出力し、２番端子に入力されたＡ帯域光信号を１番端子に出力する。１番端子に入力されたＢ帯域光信号は３番端子に出力され、３番端子に入力されたＢ帯域光信号は１番端子に出力される。

また、Ａ帯域光サーキュレータ５０３では、１番端子に入力されたＡ帯域光信号は２番端子に出力され、２番端子に入力されたＡ帯域光信号は３番端子に出力される。Ｂ帯域光サーキュレータ５０４では、１番端子に入力されたＢ帯域光信号は２番端子に出力され、２番端子に入力されたＢ帯域光信号は３番端子に出力される。

この時、前記４端子光経路設定器の１番端子はＡ帯域光サーキュレータ５０３の１番端子であり、前記４端子光経路設定器の２番端子はＢ帯域光サーキュレータ５０４の１番端子である。前記４端子光経路設定器の３番端子は第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０１の１番端子であり、前記４端子光経路設定器の４番端子は第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２の１番端子である。

Ａ帯域光サーキュレータ５０３の２番端子は第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０１の２番端子と接続され、Ａ帯域光サーキュレータ５０３の３番端子はＡ帯域光増幅器５０５の入力端子と接続され、Ａ帯域光増幅器５０５の出力端子は第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２の２番端子と接続される。

Ｂ帯域光サーキュレータ５０４の２番端子は第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２の３番端子と接続され、Ｂ帯域光サーキュレータ５０４の３番端子はＢ帯域光増幅器５０６の入力端子と接続され、Ｂ帯域光増幅器５０６の出力は第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ５０１の３番端子と接続される。

図６は、本発明による障害復旧機能を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークを示した図である。図６を参照すると、波長分割多重方式パッシブ光ネットワークは２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０、６１８、第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１４、第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１５及び迂回時の第２光ケーブル６１７を備え、波長ロックされた光信号を用いる。

すなわち、中央基地局に２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０、第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１４、第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１５及び４端子光経路設定器６１３を備え、中央基地局と遠隔分岐ノードとの間に正常時の接続のための第１光ケーブル６１６及び障害復旧時の迂回のための第２光ケーブル６１７を備え、遠隔分岐ノードに２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１８を備える。

この時、中央基地局の第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１４は中央基地局の２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０の２端子のうち１端子と４端子光経路設定器６１３とを接続し、第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１５は第１光ケーブル６１６又は第２光ケーブル６１７の一端と４端子光経路設定器６１３とを接続する。

２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０、６１８ には集積光学技術、 マイクロ光学技術及び光ファイバ技術を利用した光素子が使用される。一般的には配列導波路格子波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ(Arrayed-Waveguide Grating Multiplexer: AWG)が用いられる。AWG の動作特性は、 エイチ．タカハシ(H.Takahashi)等著，「ＩＥＥＥ フォトニック テクノロジー レターズ(IEEE Photonic Technology Letters)、 vol.13、 p. 447-455に発表された“Transmission characteristics of arrayed-waveguide NxN wavelength multiplexer”に記載されている。

図６に示した障害復旧機能を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークは、遠隔分岐ノードより１ｘ２ 光分割器を取り除くことができるので３ｄｂの光損失を減少する。

図６を参照して、本発明による装置の作用及び效果を下記に示す。第１光ケーブル６１６を利用した光ネットワーク上で第１光ケーブル６１６に障害が生じた場合、中央基地局の第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１４は２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０の別の端子に接続され、同時に第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１５は第２光ケーブル６１７に接続される。その後、中央基地局から光加入者への下向き信号として、Ｂ帯域自然放出光源６１２による非干渉性光が４端子光経路設定器６１３、第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１４、２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０及びＡ帯域とＢ帯域とを多重化／逆多重化する光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０７−６０９を経て中央基地局のFabry-Perot レーザーダイオードを有する光伝送器６０１−６０３に注入されて波長ロックされた光信号が出力され、Ｂ帯域内で波長ロックされた光信号が光加入者の光受信器６２５−６２７に伝送される。光加入者から中央基地局への上向き信号として、Ａ帯域自然放出光源６１１による非干渉性光が４端子光経路設定器６１３、第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ６１５、第２光ケーブル６１７、２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１８及びＡ帯域とＢ帯域とを多重化／逆多重化する光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１９−６２１を経て光加入者のFabry-Perot レーザーダイオードを有する光伝送器６２２−６２４に注入され波長ロックされた光信号が出力され、Ａ帯域内で波長ロックされた光信号が中央基地局の光受信器６０４−６０６に伝送される。

２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０、６１８の接続端子が変更される場合２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０、６１８の入力端と出力端との間の通過波長特性が変化するので、中央基地局の光伝送器６０１−６０３及び光加入者の光伝送器６２２−６２４の出力波長を新たに設定する必要がある。ところが、本発明の光伝送器の光源は注入された非干渉性光による波長ロック現象を利用するので、２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ６１０、６１８の接続端子が変更されても同期化されて波長が自動に割り当てられる長所を有する。

本発明は良好な実施例を根拠として説明しているが、このような実施例は本発明を制限するのではなく例示することである。本発明が属する分野の当業者には本発明の技術思想を逸脱することなく上述した実施例に対する多様な変化、変更又は調整が可能であるのは自明である。従って、本発明の保護範囲は添付された請求範囲にのみ限定され、上記に様々な変化例又は、調整例をすべて含むと解釈するべきである。

従来の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークを示した図である。 従来の障害復旧機能を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークを示した図である。 本発明による４端子光経路設定器の動作特性を示した図である。 本発明による４端子光経路設定器の実施例を示した図である。 本発明による４端子光経路設定器の実施例を示した図である。 本発明による障害復旧機能を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークを示した図である。

符号の説明

４０１、５０１ 第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ
４０２、５０２ 第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサ
４０３、５０３ Ａ帯域光サーキュレータ
４０４、５０４ Ｂ帯域光サーキュレータ
５０５ Ａ帯域光増幅器
５０６ Ｂ帯域光増幅器
６１０、６１８ ２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ
６１３ ４端子光経路設定器
６１４ 第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ
６１５ 第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ
６１６ 第１光ケーブル
６１７ 第２光ケーブル

Claims (12)

1. 複数の光波長を含むＡ帯域光信号と複数の光波長を含むＢ帯域光信号とが与えられ、４端子光経路設定器を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少方法において、
   前記４端子光経路設定器の１番端子に入力されたＡ帯域光信号は３番端子に出力され、３番端子に入力されたＡ帯域の光信号は４番端子に出力され、
   前記４端子光経路設定器の２番端子に入力されたＢ帯域光信号は４番端子に出力され、４番端子に入力されたＢ帯域光信号は３番端子に出力されることを特徴とする波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少方法。
2. 複数の光波長を含むＡ帯域光信号と複数の光波長を含むＢ帯域光信号とが与えられ、４端子光経路設定器を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少装置において、
   前記４端子光経路設定器は、
   Ａ帯域光信号とＢ帯域光信号とを多重化／逆多重化する第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサと、
   Ａ帯域で動作し、３端子であるＡ帯域光サーキュレータと、
   Ｂ帯域で動作し、３端子であるＢ帯域光サーキュレータとを備えることを特徴とする波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少装置。
3. 前記４端子光経路設定器の１番端子は前記Ａ帯域光サーキュレータの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の２番端子は前記Ｂ帯域光サーキュレータの１番端子であり、
   前記４端子光経路設定器の３番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の４番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの１番端子であり、
   前記Ａ帯域光サーキュレータの２番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの２番端子と接続され、前記Ａ帯域光サーキュレータの３番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの２番端子と接続され、
   前記Ｂ帯域光サーキュレータの２番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの３番端子と接続され、前記Ｂ帯域光サーキュレータの３番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの３番端子と接続されることを特徴とする請求項２に記載の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失減少装置。
4. 複数の光波長を含むＡ帯域光信号と複数の光波長を含むＢ帯域光信号とが与えられ、４端子光経路設定器を有する波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失補償装置において、
   前記４端子光経路設定器は、
   Ａ帯域とＢ帯域とを多重化／逆多重化する第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサ及び第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサと、
   Ａ帯域で動作し、３端子であるＡ帯域光サーキュレータと、
   Ｂ帯域で動作し、３端子であるＢ帯域光サーキュレータと、
   Ａ帯域で動作するＡ帯域光増幅器と、
   Ｂ帯域で動作するＢ帯域光増幅器とを備えることを特徴とする波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失補償装置。
5. 前記４端子光経路設定器の１番端子は前記Ａ帯域光サーキュレータの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の２番端子は前記Ｂ帯域光サーキュレータの１番端子であり、
   前記４端子光経路設定器の３番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの１番端子であり、前記４端子光経路設定器の４番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの１番端子であり、
   前記Ａ帯域光サーキュレータの２番端子は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの２番端子と接続され、前記Ａ帯域光サーキュレータの３番端子は前記Ａ帯域光増幅器の入力端子と接続され、前記Ａ帯域光増幅器の出力端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの２番端子と接続され、
   前記Ｂ帯域光サーキュレータの２番端子は前記第２光マルチプレクサ／デマルチプレクサの３番端子と接続され、前記Ｂ帯域光サーキュレータの３番端子は前記Ｂ帯域光増幅器の入力端子と接続され、前記Ｂ帯域光増幅器の出力は前記第１光マルチプレクサ／デマルチプレクサの３番端子と接続されることを特徴とする請求項４に記載の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失補償装置。
6. 前記Ａ帯域光増幅器及びＢ帯域光増幅器は希土類添加光ファイバ増幅器、希土類添加光導波路増幅器、半導体光増幅器及び光ファイバの光非線形性を利用した光ファイバ増幅器のうち何れかが選択され用いられることを特徴とする請求項４に記載の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークの伝送損失補償装置。
7. 中央基地局と遠隔分岐ノードとの間に障害復旧機能を有し、注入された非干渉性光に波長ロックされた光信号を利用した波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステムにおいて、
   中央基地局に２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサ、第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ、第２ １ｘ２ 空間型光スィッチ及び４端子光経路設定器を備え、
   中央基地局と遠隔分岐ノードとの間に正常時の接続のための第１光ケーブル及び障害復旧時の迂回のための第２光ケーブルを備え、
   遠隔分岐ノードに２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサを備えることを特徴とする波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステム。
8. 前記中央基地局の第１ １ｘ２ 空間型光スィッチは前記中央基地局の２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサの二端子のうちの一端子と前記４端子光経路設定器とを接続し、
   前記中央基地局の第２ １ｘ２ 空間型光スィッチは、前記第１光ケーブル又は前記第２光ケーブルの一端と前記４端子光経路設定器とを接続することを特徴とする請求項７に記載の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステム。
9. 前記２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサに集積光学技術、マイクロ光学技術、光ファイバ技術を利用した光素子が用いられることを特徴とする請求項７に記載の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステム。
10. 前記２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサに配列導波の格子波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサが用いられることを特徴とする請求項７に記載の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステム。
11. 光ネットワークでの障害発生時、前記第１ １ｘ２ 空間型光スィッチ及び前記第２ １ｘ２ 空間型光スィッチの接続をスイッチングし、前記第２光ケーブルと中央基地局及び遠隔分岐ノードの前記２ｘＮ光マルチプレクサ／デマルチプレクサとの入力端子設定が同期化により変更されるように光経路を制御することを特徴とする請求項７に記載の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステム。
12. 光ネットワークでの障害復旧時、注入された非干渉性光の波長変化により波長が自動割当されることを特徴とする請求項７に記載の波長分割多重方式パッシブ光ネットワークシステム。

Images