JP2007324954A - 波長多重中継装置及びこれを用いた光通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】双方向光増幅器を１つ備えるとともに、信号の反射・回り込みのない波長多重中継装置を提供する。
【解決手段】双方向光増幅器３１と、８個の入力ポートＡ〜Ｈと同じ数の出力ポートａ〜ｈとを有し、一つの入力ポートを、光の波長ごとに分波して出力ポートに導通させる波長周回性光合分波器と、サーキュレータとを有し、Ｍ個（Ｍ≧２；Ｍ＜Ｎ）の波長の光を含む下り光信号が、前記サーキュレータの第一のポートに入力され、前記サーキュレータの第三のポートに、前記波長周回性光合分波器の他の一つの入力ポートＥが接続され、波長周回性光合分波器３３は、前記Ｍ個の波長の光を含む光信号が前記他の一つの入力ポートＥに入った場合に、当該光信号を、当該光信号が出力される出力ポートで廃棄する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の波長の光を用いて双方向通信を行う光通信システムなどに適用可能な、波長多重中継装置及びこれを用いた光通信システムに関するものである。

集中局と複数の宅内装置との間を、光データ通信ネットワークを使って双方向通信するシステムにおいて、集中局と各宅内装置との間を、それぞれ１本の光ファイバで放射状に結ぶネットワーク構成が実用化されている(Single Star)。このネットワーク構成では、システム、機器構成は簡単になるが、１つの宅内装置が１本の光ファイバを占有するので（宅内装置数がＮあれば、通しの光ファイバがＮ本必要）、システムの低価格化を図るのが困難である。

そこで、１本の光ファイバを、複数の宅内装置で共有するＰＯＮ(Passive Optical Network)システム（ＰＤＳ(Passive Double Star)ともいう）が提案されている。この光通信システムは、集中局と光分岐結合器（光カプラー）を備える遠隔局との間を幹線光ファイバで接続し、遠隔局と複数の宅内装置との間をそれぞれ複数の支線光ファイバで接続したものである。

また最近では、幹線光ファイバに波長多重された複数の光を通す光通信システムも提案されている。伝送路の伝送容量を効率よく増大させるために、１本の光ファイバに複数の波長の異なる光信号を多重化させて伝送する方法を波長多重伝送またはＷＤＭ伝送（Wavelength Division Multiplexing）という。
図１５は、集中局１に置かれた局側装置（光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４）と各加入者宅に置かれた４台の宅内装置（ＯＮＵ１〜４）との間で単線光ファイバを用いて４波長多重双方向通信を行う波長多重伝送システムを示す。

前記波長多重伝送システムにおいては、複数の波長の光を１本の光ファイバで伝送させるため、送信側においては複数の波長の光信号を １本に多重化する必要があり、受信側においては多重化された光信号を波長ごとに分波する機能が必要となる。この多重化や分波する機能を持ったデバイスを光合分波器という。
ＡＷＧ(Arrayed-Waveguide Grating)は、光合分波器の一つで、その光合分波機能を平面光回路（ＰＬＣ）を用いて実現する構造を持った光部品である。ＷＤＭ伝送システムで最も広く用いられている。

また、長距離の光ファイバを通って伝送される光の減衰を補うため、前記遠隔局に光増幅回路を装備した波長多重光通信システムも用いられている。
図１６は、遠隔局３に、光増幅器（EDFA、ラマンファイバ増幅器、SOAなど）を２台用いた双方向光増幅回路が備えられた波長多重光通信システムを示す図である。
なお、双方向光増幅回路の例として、下記特許文献１では、１．３μm帯と１．５μm帯の波長を用いた光ファイバによる双方向通信システムにおいて、光ケーブルの一端より入力される光信号の中の１．５μｍ帯成分を分波して対応する光増幅器により増幅し、その出力を他の光合分波器を介して光ケーブルの他端に結合させ、同様に、光ケーブルの反対側より入力される１．３μｍ帯の光信号をもう一つの光増幅器により逆方向に増幅して光ケーブルの他端に出力する構成を開示している（特許文献１の図４参照）。
特開平5-315691号公報 特開2005-12278号公報

図１６の構成では、もともと双方向増幅機能を有する光増幅器に光アイソレータを付加して、単方向増幅機能を与えることとし、しかも、この光増幅器及び光アイソレータを二組用いている。
光アイソレータを用いるのは、光増幅器出力が反射・回り込みによって戻って来て、再び光増幅器による増幅を受け、更に反射・回り込みで戻ってきて、という正帰還を繰り返すことによって動作が不安定となるのを防ぐためである。

特に遠隔局３と宅内装置ＯＮＵとの間は線路条件が悪く、反射の大きいメカニカルスプライスなどの接続方法が採られていることが多いため、この区間からの反射を抑制することが重要である。また、遠隔局３と光伝送路終端装置ＯＬＴとの間にも反射がある。
ところが、光アイソレータは高価であり、二組も用いないで済むよう、システム構築コストの低減が求められている。

また、光合分波器に求められる波長峻別特性が厳しく要求され、これもシステム構築コストの増大要因の一つになっている。
そこで、本発明は、信号の反射・回り込みの問題を解決した波長多重中継装置及びこれを用いた光通信システムを提供することを目的とする。

本発明の波長多重中継装置は、Ｎ個（Ｎ≧２）の第一群のポートと同じ数のＮ個の第二群のポートとを有し、一つの第一群のポートを、光の波長ごとに分波して第二群のポートのそれぞれに双方向に導通させる波長周回性光合分波器と、第一のポートに入力された光信号を第二のポートに出力し、第二のポートに入力された光信号を第三のポートに出力し、第三のポートから入力された光信号を第一のポートに出力するサーキュレータとを有し、片道Ｍ個（Ｍ≧２；Ｍ＜Ｎ）の波長の光を含む光信号が、前記サーキュレータの第一のポートに入力され、前記サーキュレータの第二のポートに、前記波長周回性光合分波器の前記Ｎ個の入力ポートのうちの一つの第一群のポートが接続され、前記サーキュレータの第三のポートに、前記波長周回性光合分波器の他の一つの第一群のポートが接続され、前記波長周回性光合分波器は、前記Ｍ個の波長の光を含む光信号が前記他の一つの第一群のポートに入った場合に、当該光信号を、第二群のポートのうち当該光信号が出力されるポートで廃棄するものである。

ここで「波長周回性」とは、複数（Ｎ）の第一群のポートおよび複数（Ｎ）の第二群のポートを有する光合分波器において、異なるポートから入力された同じ波長の光信号は、過不足なく必ず異なる第二群のポートから出力されるような光合分波特性をいう。すなわち、波長周回性光合分波器では、入力側のポートおよび波長は、出力側のポートおよび波長と一定の規則に従って一対一に接続される。

本発明の構造によれば、波長周回性光合分波器の第一群のポートの一つに入力され、波長周回性光合分波器の第二群のポートから出力された出力信号が反射されて戻ってきた場合を想定すると、当該信号は、回り込みにより、前記サーキュレータの第三のポートを経由して、波長周回性光合分波器の前記「他の一つの第一群のポート」に入ってくる。
この信号は、波長周回性により、第二群のポートのうち当該光信号が出力されるポート（使われていない第二群のポート）に出すことができ、廃棄することができる。

このように、送受信信号の合分波に波長周回性光合分波器を使用することにより、双方向伝送に不可避な光信号の反射・回り込みを抑制することができる。
前記波長周回性光合分波器のポート数Ｎと、片道の光信号に使用する波長の数Ｍとは、Ｍ≦（Ｎ／２）の関係があれば、廃棄用の第二群のポート数を最低でもＭ確保できるので好ましい。

特に、Ｍ＜（Ｎ／２）の関係があれば、前記波長周回性光合分波器を通過可能なＮ個の波長が等間隔で並んでいる場合に、使用されるＭ個の波長どうしの間に使用しない波長を割り込ませることができる。このため、光合分波器に求められる波長峻別特性仕様を緩和することができる。
また、前記第二群のポートと双方向に導通する前記第一群の一つのポートの波長と、同一の前記第二群のポートと双方向に導通する前記第一群の他の一つのポートの波長との波長差が、隣接波長間隔を１としたときに、Ｍ以上（Ｎ−Ｍ）以下であることが望ましい。

Ｍ以未満であれば、波長周回性光合分波器に戻ってきた反射・回り込み信号が、中継される信号と同一の第二群のポートに出てしまうおそれがあるからである。（Ｎ−Ｍ）を超えていれば、やはり、波長周回性により、波長周回性光合分波器に戻ってきた反射・回り込み信号が、 中継される信号と同一の第二群のポートに出てしまうおそれがあるからである。

また、前記廃棄する構造として、前記波長周回性光合分波器の信号伝達経路でないポートを光エネルギー吸収体で終端することが採用可能である。
また、本発明の波長多重中継装置は、双方向光増幅器を有するものであってもよい。この波長多重中継装置によれば、双方向光増幅器の増幅度を上げても安定した動作を確保することができる。

また、本発明の光通信システムは、集中局と遠隔局との間をファイバで接続し、遠隔局と複数の宅内装置との間をそれぞれ光ファイバで接続した双方向光通信システムにおいて、前記遠隔局に、前記本発明の波長多重中継装置が備えられているものである。

以上のように本発明によれば、波長多重双方向通信を中継する場合、複雑で規模の大きな光分岐結合器に代えて、波長周回性光合分波器を使用することにより、双方向伝送の回り込みを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、波長多重光通信システム（以下「光通信システム」という）の全体構成を示す図である。局舎内の光通信システム構成部分を集中局１′といい、加入者宅内の光通信システム構成部分を宅内局５という。光通信システムは、集中局１′、複数の宅内局５、及び遠隔局３′（リモートノードともいう）を備え、集中局１′と遠隔局３′との間を単線の中継光ファイバ２で接続し、遠隔局３′と宅内局５との間をそれぞれ単線の支線光ファイバ４で接続している。中継光ファイバ２と支線光ファイバ４とを総称して「光ファイバ」という。

集中局１′は、中継光ファイバ２との接続端となる光伝送路終端装置ＯＬＴ(Optical Line Terminals)を備えている。
宅内局５は、宅内に設置されるパーソナルコンピュータのブロードバンド光信号を光ネットワークに送受する宅内装置ＯＮＵ(Optical Network Unit)等を備えている。
前記光通信システムの動作を簡単に説明すると、上位のネットワークから集中局１′に入ってくる下り光信号は、集中局１′において光伝送路終端装置ＯＬＴを通して中継光ファイバ２に送信される。ＷＤＭを利用しているので、送信する光信号の波長は、送信先の宅内装置ごとに異なっている。中継光ファイバ２に送信された光信号は、遠隔局３′で分岐され、送信先の宅内局５によって受信され、宅内局５はその光信号を復号解読する。

一方、宅内局５から送信される上り光信号は、遠隔局３′を経由して集中局１′で受信される。集中局１′では、ここからブロードバンドアクセスルータ等を介して上位のネットワークに送信される。
図２は、光通信システムにおける、集中局装置１、波長周回性AWG（ｃＡＷＧ）を用いた遠隔局装置３、及び宅内装置ＯＮＵ１〜４の接続状態と、それらの要部構成を示す図である。

集中局装置１は、集中局１′に装備され、中継光ファイバ２に接続されて光信号の進行方向によって光を切り分けする光サーキュレータ１１、光信号を光の波長ごとに分波するＡＷＧ１２、光信号と電気信号相互間の変換を行う４つの光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４を含んで構成されている。
宅内装置ＯＮＵ１〜４は、それぞれ 光信号と電気信号相互間の変換を行うものである。

遠隔局装置３は、遠隔局３′に装備され、４つの光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４と４つの宅内装置ＯＮＵ１〜４との間を光中継している。
光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４から中継光ファイバ２を通して遠隔局装置３に入る下り光信号の波長をそれぞれλ1，λ2，λ3，λ4とし、宅内装置ＯＮＵ１〜４から支線光ファイバ４を通して遠隔局装置３に入る上り光信号の波長をそれぞれλ5，λ6，λ7，λ8とする。例えばλ1＜λ2＜λ3＜λ4＜λ5＜λ6＜λ7＜λ8の関係があるとする。

片道信号あたりの波長の数Ｍは４となる。
遠隔局装置３は、図２に示すように、双方向光増幅器３１、波長周回性ＡＷＧ３３及び３ポート光路切分け器として機能する光サーキュレータ３２を備えている。
双方向光増幅器３１は、波長λ1〜λ8を含む帯域の光を双方向に増幅する機能を有している。 双方向光増幅器３１には、半導体光増幅器（ＳＯＡ）、エルビウム添加光ファイバ増幅器などが用いられる。 半導体光増幅器（ＳＯＡ）は、半導体レーザを発振しきい値以前の条件で使って光を増幅するものである。エルビウム添加光ファイバ増幅器は、エルビウムイオンのエネルギー順位間の誘導放出を利用して光増幅するものである。いずれも、その構造上、本質的に双方向性を持っている。

光サーキュレータ３２は、図３に示すように３つのポート(1)(2)(3)を持っており、ポート(1)に入力された光信号をポート(2)に出力し、ポート(3)から入力された光信号をポート(1)に出力し、ポート(2)に入力された光信号をポート(3)に出力する。
光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４から伝送され、双方向光増幅器３１で増幅されてきた光は、ポート(1)からポート(2)を通して波長周回性ＡＷＧ３３に向けて出力され、宅内装置ＯＮＵ１〜４から伝搬され、波長周回性ＡＷＧ３３を通過した光はポート(3)からポート(1)を通して双方向光増幅器３１に向けて出力される。なお、宅内装置ＯＮＵ１〜４から反射され、遠隔局装置３に戻ってきた光信号は、光サーキュレータ３２のポート(2)からポート(3)に回り込み、波長周回性ＡＷＧ３３に再度入力される。また、光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４で反射され、遠隔局装置３に戻ってきた光信号は、光サーキュレータ３２のポート(1)からポート(2)を通り、波長周回性ＡＷＧ３３に再度入力される。

光サーキュレータ３２は、例えば、磁場のファラデー回転効果を用いた光アイソレータと、２分岐型のスター型光カプラとを組み合わせて作ることができる。ファラデー回転効果に代えて導波路上のＴＥ／ＴＭモード変換効果を利用してもよい。
波長周回性ＡＷＧ３３は、図５、図６に示すように、第一群のポートとなる８つの入力ポートＡ〜Ｈ、第二群のポートとなる８つの出力ポートａ〜ｈを備えているとともに、波長λ1〜λ8にそれぞれ対応する波長通過フィルタを内蔵している。ポート数Ｎは、８となる。

波長周回性ＡＷＧ３３は、入力ポートＡ〜Ｈに入ってくる波長多重された光信号を光のままで、波長に応じて異なる出力ポートａ〜ｈに振り分ける働きをする。どの波長の光信号をどの出力ポートに振り分けるかは、入力ポートごとに決められており、異なる入力ポートから１つの出力ポートに同じ波長の光信号が送られることはない。
本発明の実施形態では、図４に示すように、波長周回性ＡＷＧ３３は、ポートＡとポートＥとを、光サーキュレータ３２に接続しており、４つの出力ポートａ〜ｄを宅内装置ＯＮＵ１〜４に接続している。

波長λ1の光信号は、ポートＡとポートａとの間でつながり、波長λ2の光信号はポートＡとポートｂとの間でつながり、波長λ3の光信号はポートＡとポートｃとの間でつながり、波長λ4の光信号はポートＡとポートｄとの間でつながる。
また、周回性により、ポートＡの波長λ5の光信号はポートｅにつながり、波長λ6の光信号はポートｆにつながり、波長λ7の光信号はポートｇにつながり、波長λ8の光信号はポートｈにつながる（図５参照）。

一方、波長λ5の光信号は、ポートＥとポートａとの間でつながり、波長λ6の光信号はポートＥとポートｂとの間でつながり、波長λ7の光信号はポートＥとポートｃとの間でつながり、波長λ8の光信号はポートＥとポートｄの間でつながる（図６参照）。
また、周回性により、ポートＥの波長λ1の光信号はポートｅにつながり、波長λ2の光信号はポートｆにつながり、波長λ3の光信号はポートｇにつながり、波長λ4の光信号は、ポートｈにつながる（図６参照）。

波長周回性ＡＷＧ３３は、前記ポートＡから入力される波長λ5〜λ8の光信号が出力され、前記ポートＥから入力される波長λ1〜λ4の光信号が出力されるポートｅ〜ｈを光エネルギー吸収体で終端しており、出力光が戻ることのない構造になっている。
次に光信号の伝送形態の説明をする。
波長周回性ＡＷＧ３３は、波長周回性ＡＷＧ３３に入った波長λ1，λ2，λ3，λ4の光を、それぞれの波長に応じて、宅内装置ＯＮＵ１向けのポートａ、宅内装置ＯＮＵ２向けのポートｂ、宅内装置ＯＮＵ３向けのポートｃ、宅内装置ＯＮＵ４向けのポートｄに分配する。

波長周回性ＡＷＧ３３は、宅内装置ＯＮＵ１向けのポートａ、宅内装置ＯＮＵ２向けのポートｂ、宅内装置ＯＮＵ３向けのポートｃ、宅内装置ＯＮＵ４向けのポートｄから入力された波長λ5，λ6，λ7，λ8の上り光信号を、ポートＥから出力させる。
したがって、光サーキュレータ３２から入力されてきた波長λ1，λ2，λ3，λ4の下り光信号は、波長周回性ＡＷＧ３３により分波されて宅内装置ＯＮＵ１〜４に渡されるとともに、宅内装置ＯＮＵ１〜４から入力されてきた波長λ5，λ6，λ7，λ8の上り光信号は合波されて光サーキュレータ３２に渡される。合波された光は、前述したように、双方向光増幅器３１に入力されて光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４に向けて出射される。

もし、遠隔局装置３と宅内装置ＯＮＵとの間で反射があった場合には、波長λ1，λ2，λ3，λ4の反射信号は、波長周回性ＡＷＧ３３のポートａ〜ｄを通って再びポートＡに現れるが、サーキュレータ３２によって光増幅器には戻らず波長周回性ＡＷＧ３３のポートＥに導かれ、ここから再度、波長周回性ＡＷＧ３３に入ってくる。
このポートＥから波長周回性ＡＷＧ３３に入ってくる反射信号は、図６に示されるように、ポートｅ〜ｈに出力される。ポートｅ〜ｈは、当該ポートを光エネルギー吸収体（例えば黒い膜）を内蔵した端子で終端しているので、これらの反射信号がポートｅ〜ｈに現れても、ここで消滅する。

次に、遠隔局装置３と集中局装置１との間で反射があった場合を想定する。波長周回性ＡＷＧ３３は、宅内装置ＯＮＵ１向けのポートａ、宅内装置ＯＮＵ２向けのポートｂ、宅内装置ＯＮＵ３向けのポートｃ、宅内装置ＯＮＵ４向けのポートｄから入力された波長λ5，λ6，λ7，λ8の上り光信号を、ポートＥから出力させる。
遠隔局装置３と集中局装置１との間に反射があると、波長λ5，λ6，λ7，λ8の反射信号は、サーキュレータ３２によって再びポートＡに現れる。そして、図５に示すように波長周回性ＡＷＧ３３のポートＥに導かれ、ここで廃棄される。

以上のように、本発明の実施形態の構成によれば、アイソレータがなくても、上り下り信号の回り込みを阻止することができる。
またアイソレータを設けないので、1台の光増幅器で上り下り双方向の信号増幅を同時に行うことができるため、光増幅器の数を削減してコストを低減することが可能になる。また、光増幅器の増幅度を上げても反射光による正帰還が発生するのを抑制することができ、安定した動作が可能となる。

次に、他の実施形態を説明する。
前には、使用する波長数４に対して、 波長周回性ＡＷＧ３３として必要最小限のポート数８のものを用いて原理を説明した。
しかし、波長周回性ＡＷＧ３３のポート数に余裕を持たせることによって、上り下り信号の波長間隔を広げ、光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４、宅内装置ＯＮＵ１〜４内の波長フィルタの峻別特性を緩和した構成も可能である。

図７は、光通信システムにおける、集中局装置１、遠隔局装置３、宅内装置ＯＮＵ１〜４の接続状態と、それらの要部構成を示す図である。
このシステムと図２のシステムとの違いは、上り下りの光信号の波長構成が異なっていることである。
この波長構成を図８に示す。

図８によれば、光伝送路終端装置ＯＬＴ１〜４から遠隔局装置３に入る下り光信号の波長は、図２と同様、λ1，λ2，λ3，λ 4であるが、宅内装置ＯＮＵ１〜４から遠隔局装置３に入る上り光信号の波長を、λ1，λ2，λ3，λ4と離れたλ9，λ10，λ11，λ12としている。
宅内装置ＯＮＵ１の下り光信号の波長はλ1、上り光信号の波長はλ9であり、宅内装置ＯＮＵ２の下り光信号の波長はλ2、上り光信号の波長はλ10であり、宅内装置ＯＮＵ３の下り光信号の波長はλ3、上り光信号の波長はλ11であり、宅内装置ＯＮＵ４の下り光信号の波長はλ4、上り光信号の波長はλ12である。各波長の間隔は等間隔であり、λ1＜λ2＜λ3＜λ4＜λ5＜λ6＜λ7＜λ8＜λ 9＜λ10＜λ11＜λ12の関係がある。波長λ5，λ6，λ7，λ8は使用しない。

本発明の実施形態では、図９のように、波長周回性ＡＷＧ３３は、ポートＡとポートＥとを、光サーキュレータ３２に接続しており、４つの出力ポートａ〜ｄを宅内装置ＯＮＵ１〜４に接続している。ポートｅ〜ｈは、光エネルギー吸収体で終端している。なお、ポートｉ，ｊ，ｋ，ｌは使用されない。
図１０は、波長周回性ＡＷＧ３３の分波特性図であり、波長周回性ＡＷＧ３３は、入力ポートＡに入った波長λ1，λ2，λ3，λ4の下り光信号を出力ポートａ〜ｄから出力し、出力ポートａ〜ｄから入ったλ9，λ10，λ11，λ12の上り光信号を入力ポートＥから出力する。

また、前記Ｅポートから入力される波長λ1，λ2，λ3，λ4の光信号は、ポートｅ〜ｈとつながるようになっている。
波長周回性ＡＷＧ３３は、前記Ｅポートから入力される波長λ1，λ2，λ3，λ4の光信号が出力されるポートｅ〜ｈを光エネルギー吸収体で終端しており、出力光が戻ることのない構造になっている。

このように、遠隔局装置３と宅内装置ＯＮＵとの間で反射があった場合には、λ1，λ2，λ3，λ4の反射信号は、 波長周回性ＡＷＧ３３に到達し、サーキュレータ３２によって波長周回性ＡＷＧ３３のEポートに導かれる。
このEポートから波長周回性ＡＷＧ３３に入ってくる波長λ1，λ2，λ3，λ4の反射信号は、図１０に示されるように、ポートｅ〜ｈに出力される。ポートｅ〜ｈは、光エネルギー吸収体で終端しているので、これらの反射信号がポートｅ〜ｈに現れても、ここで消滅する。

この実施形態の特徴は、波長λ1，λ2，λ3，λ4と波長λ9，λ10，λ11，λ12とが離れているので、往復の光信号が干渉する可能性が、図２の場合と比べて、低いことである。したがって、ＯＬＴ１〜４、ＯＮＵ１〜４内の波長フィルタの遮断特性が緩やかでもよくなり、コストの低下を実現することができる。
さらに別の実施形態として、各宅内装置ＯＮＵに、共通波長で映像信号などを伝送し、多重化サービスを実施する光通信システムも想定される。

図１１は、この実施形態にかかる光通信システムにおける集中局装置１、遠隔局装置３、宅内装置ＯＮＵ１〜４の接続状態と、それらの要部構成を示す図である。
このシステムと図７のシステムとの違いは、 遠隔局装置３において、 映像信号などを共通波長λ16 で伝送する多重送信局３４が設けられていることである。
図１２は、波長周回性ＡＷＧ３３の分波特性図であり、波長周回性ＡＷＧ３３は、入力ポートＡに入った波長λ1，λ2，λ3，λ4の下り光信号を出力ポートａ〜ｄから出力し、出力ポートａ〜ｄから入ったλ9，λ10，λ11，λ12の上り光信号を入力ポートＥから出力する。ポートＭ，Ｎ，Ｏ，Ｐに入った波長λ16の下り光信号は、それぞれ出力ポートａ〜ｄから出力する。

本発明の実施形態では、図１３のように、波長周回性ＡＷＧ３３は、ポートＡとポートＥを、光サーキュレータ３２に接続しており、４つの出力ポートａ〜ｄを宅内装置ＯＮＵ１〜４に接続している。ポートＭ，Ｎ，Ｏ，Ｐは、多重送信局３４に接続される。
また、波長周回性ＡＷＧ３３は、前記Ｅポートから入力される光信号が出力されるポートｅ〜ｈを光エネルギー吸収体で終端しており、出力光が戻ることのない構造になっている。

このように、遠隔局装置３と宅内装置ＯＮＵとの間で反射があった場合には、波長λ1，λ2，λ3，λ4の反射信号は、サーキュレータ３２を通して 波長周回性ＡＷＧ３３のEポートに導かれるので、これらの反射信号を廃棄することができる。
また、空いている波長λ16を利用して共通波長で映像信号などを伝送することができ、サービスを多重化することができる。

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、光伝送路終端装置ＯＬＴや宅内装置ＯＮＵの数は４に限らない。また、図２，図７，図１１に示すＡＷＧ１２を波長周回性のものとすることにより、本発明の波長多重中継装置を遠隔局装置だけでなく集中局装置にも適用することも可能である。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。

本発明の実施形態に係る光通信システムの全体構成を示す図である。 同光通信システムにおける、集中局装置１、遠隔局装置３及び宅内装置ＯＮＵ１〜４の接続状態と、それらの要部構成を示す図である。 光サーキュレータ３２のポート間の光信号伝送方向を示す図である。 波長周回性ＡＷＧ３３の接続図である。 波長周回性ＡＷＧ３３のポート間の波長関係接続状態を示す図である。 波長周回性ＡＷＧ３３のポート間の波長関係接続状態を示す図である。 本発明の他の実施形態における、光通信システムの集中局装置１、遠隔局装置３及び宅内装置ＯＮＵ１〜４の接続状態と、それらの要部構成を示す図である。 光通信に用いる波長の配列図である。 波長周回性ＡＷＧ３３の接続図である。 波長周回性ＡＷＧ３３のポート間の波長関係接続状態を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態における、光通信システムの集中局装置１、遠隔局装置３及び宅内装置ＯＮＵ１〜４の接続状態と、それらの要部構成を示す図である。 波長周回性ＡＷＧ３３のポート間の波長関係接続状態を示す図である。 波長周回性ＡＷＧ３３の接続図である。 光通信に用いる波長の配列図である。 集中局に置かれた局側装置と各加入者宅に置かれた４台の宅内装置（ＯＮＵ１〜４）との間で単線光ファイバを用いて４波長多重双方向通信を行う波長多重伝送システムを示す図である。 遠隔局装置３に、光増幅器（EDFA、ラマンファイバ増幅器、SOAなど）を２台用いた双方向光増幅回路が備えられた波長多重光通信システムを示す図である。

符号の説明

１ 集中局装置
１′集中局
２ 幹線光ファイバ
３ 遠隔局装置
３′遠隔局
４ 支線光ファイバ
５ 宅内装置
３１ 双方向光増幅器
３２ 光サーキュレータ
３３ 波長周回性AWG

Claims (7)

1. 双方向光通信を中継する装置であって、
   Ｎ個（Ｎ≧２）の第一群のポートと同じ数のＮ個の第二群のポートとを有し、一つの第一群のポートを、光の波長ごとに分波して第二群のポートのそれぞれに双方向に導通させる波長周回性光合分波器と、
   第一のポートに入力された光信号を第二のポートに出力し、第二のポートに入力された光信号を第三のポートに出力し、第三のポートから入力された光信号を第一のポートに出力するサーキュレータとを有し、
   片道Ｍ個（Ｍ≧２；Ｍ＜Ｎ）の波長の光を含む光信号が、前記サーキュレータの第一のポートに入力され、
   前記サーキュレータの第二のポートに、前記波長周回性光合分波器の前記Ｎ個の入力ポートのうちの一つの第一群のポートが接続され、
   前記サーキュレータの第三のポートに、前記波長周回性光合分波器の他の一つの第一群のポートが接続され、
   前記波長周回性光合分波器は、前記Ｍ個の波長の光を含む光信号が前記他の一つの第一群のポートに入った場合に、当該光信号を、第二群のポートのうち当該光信号が出力されるポートで廃棄するものである、波長多重中継装置。
2. Ｍ≦（Ｎ／２）
   の関係がある請求項１記載の波長多重中継装置。
3. Ｍ＜（Ｎ／２）
   の関係がある請求項２記載の波長多重中継装置。
4. 前記第二群のポートと双方向に導通する前記第一群の一つのポートの波長と、同一の前記第二群のポートと双方向に導通する前記第一群の他の一つのポートの波長との波長差が、隣接波長間隔を１としたときに、Ｍ以上、（Ｎ−Ｍ）以下である請求項１記載の波長多重中継装置。
5. 前記波長周回性光合分波器は、前記第二群のポートのうち当該光信号が出力されるポートを光エネルギー吸収体で終端している請求項１記載の波長多重中継装置。
6. 双方向光増幅器を有する請求項１記載の波長多重中継装置。
7. 集中局と複数の宅内装置との間を、遠隔局を介して光ファイバで接続した光通信システムにおいて、前記遠隔局に、前記請求項１記載の波長多重中継装置が備えられている、光通信システム。

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