JP3448182B2 - 全光ファイバ製光ルータ - Google Patents
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- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
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- G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
- G02B6/29317—Light guides of the optical fibre type
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- G02B6/2932—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations comprising a directional router, e.g. directional coupler, circulator
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
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- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
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- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ伝送シ
ステムに関し、ディマルチプレクス分離化を行うために
受動型全光ファイバルータを有する多重波長光ファイバ
伝送システムに関する。
ステムに関し、ディマルチプレクス分離化を行うために
受動型全光ファイバルータを有する多重波長光ファイバ
伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】多重波長光ファイバ伝送システムにおい
ては、光ファイバは同時にそれぞれ異なる波長で複数の
異なる通信チャネルを伝送する。このようなシステムの
使用に当たっては、光ファイバにチャネルを追加した
り、光ファイバからチャネルを選択的に取り出したりす
る必要がある。この両方の機能は、伝送パスに沿って配
置された複数の場所（通常、アクセスポイントあるいは
アクセスノードと称する）で実行される。チャネルは伝
送用に追加され、宛先で取り出される。
ては、光ファイバは同時にそれぞれ異なる波長で複数の
異なる通信チャネルを伝送する。このようなシステムの
使用に当たっては、光ファイバにチャネルを追加した
り、光ファイバからチャネルを選択的に取り出したりす
る必要がある。この両方の機能は、伝送パスに沿って配
置された複数の場所（通常、アクセスポイントあるいは
アクセスノードと称する）で実行される。チャネルは伝
送用に追加され、宛先で取り出される。
【０００３】追加／取り出し多重化用のこのような光フ
ァイバルーティングは、通常高価なバルク型光学要素あ
るいは集積型導波路で行われる。このようなアプローチ
は、バルク型の複屈折グレーティングを用いる。共通の
ファイバ内に来入する複数の波長は、複屈折グレーティ
ングにより空間的に分離され、そして個々の出力ファイ
バに結合される。そしてこの技術は、高価であり自由空
間の光を光ファイバに結合する必要があるために正確な
機械的整合性を必要とする。この価格の問題および整合
性の問題とは、波長のチャネル数の増加と共に増加す
る。
ァイバルーティングは、通常高価なバルク型光学要素あ
るいは集積型導波路で行われる。このようなアプローチ
は、バルク型の複屈折グレーティングを用いる。共通の
ファイバ内に来入する複数の波長は、複屈折グレーティ
ングにより空間的に分離され、そして個々の出力ファイ
バに結合される。そしてこの技術は、高価であり自由空
間の光を光ファイバに結合する必要があるために正確な
機械的整合性を必要とする。この価格の問題および整合
性の問題とは、波長のチャネル数の増加と共に増加す
る。
【０００４】従来の別のアプローチは、光学サーキュレ
ータを用いることである。複数の波長がサーキュレータ
を経由して、そのサーキュレータの出力から反射性のフ
ィルタに伝播する。このフィルタは、ある選択された波
長を反射させ、その後サーキュレータのあるポートに出
力する。しかし光学サーキュレータは、光ファイバに接
続されるバルク型の光学要素を有し非常に高価である
（５０００ドル）。また別のサーキュレータが、波長を
分離する際に必要となる。
ータを用いることである。複数の波長がサーキュレータ
を経由して、そのサーキュレータの出力から反射性のフ
ィルタに伝播する。このフィルタは、ある選択された波
長を反射させ、その後サーキュレータのあるポートに出
力する。しかし光学サーキュレータは、光ファイバに接
続されるバルク型の光学要素を有し非常に高価である
（５０００ドル）。また別のサーキュレータが、波長を
分離する際に必要となる。
【０００５】第３の従来のアプローチは、小さいな平面
上の導波路デバイスを用いることであり、これは集積型
波長ルータと称し、複数の波長を個々の出力波長に空間
的に分離するものである。しかしこのデバイスは、導波
路の光学パス長の正確な制御を必要とし、そして高価で
ある。さらにまた、この導波路デバイスをパッケージす
ることは困難で、このデバイスの安定性と信頼性に影響
を及ぼすものである。
上の導波路デバイスを用いることであり、これは集積型
波長ルータと称し、複数の波長を個々の出力波長に空間
的に分離するものである。しかしこのデバイスは、導波
路の光学パス長の正確な制御を必要とし、そして高価で
ある。さらにまた、この導波路デバイスをパッケージす
ることは困難で、このデバイスの安定性と信頼性に影響
を及ぼすものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、高価なバルク型の光学要素あるいは集積された平
面上導波路デバイスを用いることなく受動型で追加／取
り出しの多重化が可能な全光ファイバ光学ルータを提供
することである。
的は、高価なバルク型の光学要素あるいは集積された平
面上導波路デバイスを用いることなく受動型で追加／取
り出しの多重化が可能な全光ファイバ光学ルータを提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、多重波
長光ファイバ伝送システムは、追加／取り出し多重化を
行うために、受動型の全光ファイバ光学ルータを具備し
ている。この光学ルータは、３つの光ファイバ要素から
なっている、即ち１）方向性カプラ、２）反射グレーテ
ィングフィルタ、３）光ファイバノッチフィルタであ
る。本明細書においては、３個の波長用ルータからＮ個
の波長用ルータまでこれらの構成要素を用いた光学ルー
タについて説明する。
長光ファイバ伝送システムは、追加／取り出し多重化を
行うために、受動型の全光ファイバ光学ルータを具備し
ている。この光学ルータは、３つの光ファイバ要素から
なっている、即ち１）方向性カプラ、２）反射グレーテ
ィングフィルタ、３）光ファイバノッチフィルタであ
る。本明細書においては、３個の波長用ルータからＮ個
の波長用ルータまでこれらの構成要素を用いた光学ルー
タについて説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本明細書は次の４つの部分に分け
て記載する。第１章は本発明の光学ルータを構成する３
つの構成要素について、第２章は受動型全光ファイバ光
学取り出しルータについて、第３章は追加／取り出し多
重化（add/drop multiplexing （ＡＤＭ））用の受動型
全光ファイバ光学ルータについて、第４章はＡＤＭを用
いた伝送システムについて記載する。
て記載する。第１章は本発明の光学ルータを構成する３
つの構成要素について、第２章は受動型全光ファイバ光
学取り出しルータについて、第３章は追加／取り出し多
重化（add/drop multiplexing （ＡＤＭ））用の受動型
全光ファイバ光学ルータについて、第４章はＡＤＭを用
いた伝送システムについて記載する。
【０００９】第１章 構成要素
本発明の伝送システムは、受動型全光ファイバ光学ルー
タに３つの構成要素を用いている。第１の構成要素は、
光ファイバ製の２×２の方向性カプラである。この従来
のデバイスは、「Fiber Optic Networks」（Paul E. Gr
een 著、ISBN:0-13-319492-2 1993, Prentice-Hall ）
に詳細に説明されている。このデバイスは、２入力２出
力デバイスで、いずれかの入力ファイバの光をある分離
比率（通常５０％）でもって、２本の出力ファイバの両
方に向ける。この２個の入力ポートは通常０，１で示さ
れ、２個の出力ポートは２，３で示す。あるいはポート
２，３を入力として用い、ポート０，１を出力として用
いることもある。
タに３つの構成要素を用いている。第１の構成要素は、
光ファイバ製の２×２の方向性カプラである。この従来
のデバイスは、「Fiber Optic Networks」（Paul E. Gr
een 著、ISBN:0-13-319492-2 1993, Prentice-Hall ）
に詳細に説明されている。このデバイスは、２入力２出
力デバイスで、いずれかの入力ファイバの光をある分離
比率（通常５０％）でもって、２本の出力ファイバの両
方に向ける。この２個の入力ポートは通常０，１で示さ
れ、２個の出力ポートは２，３で示す。あるいはポート
２，３を入力として用い、ポート０，１を出力として用
いることもある。
【００１０】第２の構成要素は、ファイバ製反射グレー
ティングフィルタである。これは公知のデバイスで、論
文「Formation of Bragg Gratings In Optical Fibers
By ATransverse Holographic Method」（G. Meltz, et
al 著、"Optics Letters",Vol. 14, No. 15, August 1,
1989 ）に記載されている。これは反射グレーティング
が、書き込まれるある長さの光ファイバを有する。フィ
ルタの中心波長と共鳴する光を反射して戻す。他の波長
の光は、フィルタとは共鳴しないために、グレーティン
グを損失ゼロでもって通過する。共鳴波長の場合には、
反射率はほぼ１００％である。
ティングフィルタである。これは公知のデバイスで、論
文「Formation of Bragg Gratings In Optical Fibers
By ATransverse Holographic Method」（G. Meltz, et
al 著、"Optics Letters",Vol. 14, No. 15, August 1,
1989 ）に記載されている。これは反射グレーティング
が、書き込まれるある長さの光ファイバを有する。フィ
ルタの中心波長と共鳴する光を反射して戻す。他の波長
の光は、フィルタとは共鳴しないために、グレーティン
グを損失ゼロでもって通過する。共鳴波長の場合には、
反射率はほぼ１００％である。
【００１１】第３の構成要素は、光ファイバ製ノッチフ
ィルタである。このノッチフィルタは、２つの形式に分
けられる。論文「Long-Period Fiber Gratings As Band
-Rejection Filers」（Ashish M. Vengsarkar, et al.
著、"Journal Of LightwaveTechnology", Vol. 14, No.
1, January, 1996）に記載された単一波長形式の場合
には、特定の波長の光は消失する。他の全ての波長の光
は、損失ゼロでもってフィルタ内を通過する。論文「Al
l-Fiber Wavelength Filter From SuccessiveBiconical
Tapers」（Suzanne Lacroix, et al. 著、"Optics Let
ters", Vol. 11, No. 10, October, 1986）に記載され
た多重波長形式の場合には、ある複数の波長は減衰し、
他の波長の光は透過する。
ィルタである。このノッチフィルタは、２つの形式に分
けられる。論文「Long-Period Fiber Gratings As Band
-Rejection Filers」（Ashish M. Vengsarkar, et al.
著、"Journal Of LightwaveTechnology", Vol. 14, No.
1, January, 1996）に記載された単一波長形式の場合
には、特定の波長の光は消失する。他の全ての波長の光
は、損失ゼロでもってフィルタ内を通過する。論文「Al
l-Fiber Wavelength Filter From SuccessiveBiconical
Tapers」（Suzanne Lacroix, et al. 著、"Optics Let
ters", Vol. 11, No. 10, October, 1986）に記載され
た多重波長形式の場合には、ある複数の波長は減衰し、
他の波長の光は透過する。
【００１２】第２章 受動型全光ファイバ光学取り出し
ルータ 図１には、３個の波長用の全光ファイバドロップルータ
（取り出しルータ）のブロック図を示す。入力光ファイ
バ１０上の３個の波長λ1 ，λ2 ，λ3 は、それぞれ３
個の別個の出力ファイバ１１，１２，１３に分離され
る。このデバイスは、一対の方向性光ファイバカプラ１
５Ａと１５Ｂと、反射グレーティング１６と一対のファ
イバ製ノッチフィルタ１７Ａ，１７Ｂからなる。各方向
性カプラは、０から３で示された４個のポートを有す
る。
ルータ 図１には、３個の波長用の全光ファイバドロップルータ
（取り出しルータ）のブロック図を示す。入力光ファイ
バ１０上の３個の波長λ1 ，λ2 ，λ3 は、それぞれ３
個の別個の出力ファイバ１１，１２，１３に分離され
る。このデバイスは、一対の方向性光ファイバカプラ１
５Ａと１５Ｂと、反射グレーティング１６と一対のファ
イバ製ノッチフィルタ１７Ａ，１７Ｂからなる。各方向
性カプラは、０から３で示された４個のポートを有す
る。
【００１３】３個の波長の光学信号を搬送する入力光フ
ァイバ１０は、方向性光ファイバカプラ１５Ａのポート
０に接続される。反射グレーティング１６は、λ1 を反
射するためにポート２に接続される。この反射されたλ
1 は、ポート１の出力光ファイバ１１に結合される。第
２の方向性光ファイバカプラ１５Ｂは、ポート３に光フ
ァイバ１８を介して接続される。
ァイバ１０は、方向性光ファイバカプラ１５Ａのポート
０に接続される。反射グレーティング１６は、λ1 を反
射するためにポート２に接続される。この反射されたλ
1 は、ポート１の出力光ファイバ１１に結合される。第
２の方向性光ファイバカプラ１５Ｂは、ポート３に光フ
ァイバ１８を介して接続される。
【００１４】波長λ1 ，λ2 ，λ3 は、光ファイバ１８
を介して方向性光ファイバカプラ１５Ｂのポート２に結
合され、ここでこれら波長は出力ポート０，１に結合さ
れる。出力光ファイバ１２のファイバ製ノッチフィルタ
１７Ａは、λ1 ，λ3 を消去し、λ2 を出力する。出力
光ファイバ１３のファイバ製ノッチフィルタ１７Ｂは、
λ1 ，λ2 を消去し、λ3 を出力する。各取り出された
波長は、光ファイバカプラにより２度分離される。かく
して、取り出された波長の挿入損失は６ｄＢである。
を介して方向性光ファイバカプラ１５Ｂのポート２に結
合され、ここでこれら波長は出力ポート０，１に結合さ
れる。出力光ファイバ１２のファイバ製ノッチフィルタ
１７Ａは、λ1 ，λ3 を消去し、λ2 を出力する。出力
光ファイバ１３のファイバ製ノッチフィルタ１７Ｂは、
λ1 ，λ2 を消去し、λ3 を出力する。各取り出された
波長は、光ファイバカプラにより２度分離される。かく
して、取り出された波長の挿入損失は６ｄＢである。
【００１５】図１のベーシックなルータ系は、より多く
の波長を分配するために拡張することができる。図２
は、同一の３個のファイバ構成要素を用いて、同時に７
個の波長を取り出して、７本の別個の光ファイバへ出力
するルータを示す。入力光ファイバ２０上のこの波長λ
1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 ，λ5 ，λ6 ，λ7 は、７個の異
なる出力光ファイバ２１，２２，２３，２４，２５，２
６，２７上に分離される。
の波長を分配するために拡張することができる。図２
は、同一の３個のファイバ構成要素を用いて、同時に７
個の波長を取り出して、７本の別個の光ファイバへ出力
するルータを示す。入力光ファイバ２０上のこの波長λ
1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 ，λ5 ，λ6 ，λ7 は、７個の異
なる出力光ファイバ２１，２２，２３，２４，２５，２
６，２７上に分離される。
【００１６】このデバイスは６個の方向性光ファイバカ
プラ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆ
と、３個の反射グレーティング１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ
と、７個のファイバ製ノッチフィルタ１７Ａ，１７Ｂ，
１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇとを有する。
各方向性カプラは、０から３で示された４個のポートを
有する。
プラ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆ
と、３個の反射グレーティング１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ
と、７個のファイバ製ノッチフィルタ１７Ａ，１７Ｂ，
１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇとを有する。
各方向性カプラは、０から３で示された４個のポートを
有する。
【００１７】７個の波長の光学信号を搬送する入力光フ
ァイバ２０は、方向性光ファイバカプラ１５Ａのポート
０に入力される。反射グレーティング１６Ａ，１６Ｂ，
１６Ｃは、λ1 ，λ2 ，λ3 用にポート２に接続され
る。反射されたλ1 ，λ2 ，λ3 は、方向性光ファイバ
カプラ１５Ａのポート１を介して第２の方向性光ファイ
バカプラ１５Ｂのポート２に結合され、そこでこれらの
波長は、出力光ファイバ２１と第３の方向性光ファイバ
カプラ１５Ｃのポート２に結合される。この信号は、方
向性光ファイバカプラ１５Ｃにより出力光ファイバ２２
と２３に分離される。ファイバ製ノッチフィルタ１７
Ａ，１７Ｂ，１７Ｃは、それぞれλ1 ，λ2，λ3 を除
く他の波長を取り出す。
ァイバ２０は、方向性光ファイバカプラ１５Ａのポート
０に入力される。反射グレーティング１６Ａ，１６Ｂ，
１６Ｃは、λ1 ，λ2 ，λ3 用にポート２に接続され
る。反射されたλ1 ，λ2 ，λ3 は、方向性光ファイバ
カプラ１５Ａのポート１を介して第２の方向性光ファイ
バカプラ１５Ｂのポート２に結合され、そこでこれらの
波長は、出力光ファイバ２１と第３の方向性光ファイバ
カプラ１５Ｃのポート２に結合される。この信号は、方
向性光ファイバカプラ１５Ｃにより出力光ファイバ２２
と２３に分離される。ファイバ製ノッチフィルタ１７
Ａ，１７Ｂ，１７Ｃは、それぞれλ1 ，λ2，λ3 を除
く他の波長を取り出す。
【００１８】方向性光ファイバカプラ１５Ａのポート３
は、７個の波長の信号を第４の方向性光ファイバカプラ
１５Ｄのポート２に与え、そして方向性光ファイバカプ
ラ１５Ｄは、この分離した信号を第５，第６の方向性光
ファイバカプラ１５Ｅ，１５Ｆに与える。方向性光ファ
イバカプラ１５Ｅ，１５Ｆからの４個の分離信号は、そ
れぞれ出力光ファイバ２４，２５，２６，２７に与えら
れる。ファイバ製ノッチフィルタ１７Ｄ，１７Ｅ，１７
Ｆ，１７Ｇは、それぞれλ4 ，λ5 ，λ6 ，λ7 を除く
他の全ての波長を取り出し、それを出力光ファイバ２
４，２５，２６，２７に出力する。この方法は、さらに
Ｎ個の波長をＮ本のファイバに配送するよう拡張するこ
とができる。
は、７個の波長の信号を第４の方向性光ファイバカプラ
１５Ｄのポート２に与え、そして方向性光ファイバカプ
ラ１５Ｄは、この分離した信号を第５，第６の方向性光
ファイバカプラ１５Ｅ，１５Ｆに与える。方向性光ファ
イバカプラ１５Ｅ，１５Ｆからの４個の分離信号は、そ
れぞれ出力光ファイバ２４，２５，２６，２７に与えら
れる。ファイバ製ノッチフィルタ１７Ｄ，１７Ｅ，１７
Ｆ，１７Ｇは、それぞれλ4 ，λ5 ，λ6 ，λ7 を除く
他の全ての波長を取り出し、それを出力光ファイバ２
４，２５，２６，２７に出力する。この方法は、さらに
Ｎ個の波長をＮ本のファイバに配送するよう拡張するこ
とができる。
【００１９】第３章 追加／取り出し多重化（ＡＤＭ）
用の受動型全光ファイバ光学ルータ 上記の全光ファイバ取り出しルータは、追加／取り出し
多重化用のルータに組み込み、多重波長の取り出しと追
加および取り出しされなかった波長をさらに継続して伝
送するようにすることができる。
用の受動型全光ファイバ光学ルータ 上記の全光ファイバ取り出しルータは、追加／取り出し
多重化用のルータに組み込み、多重波長の取り出しと追
加および取り出しされなかった波長をさらに継続して伝
送するようにすることができる。
【００２０】図３は、図１の構成の変形を示し、追加／
取り出し／伝送機能を実行できる取り出しルータを示
す。図３の左半分は、図１に類似する。これらの同一の
構成要素は、同一の参照番号で示し、図３の構成要素
は、３個の波長を取り出すために同様に機能する。
取り出し／伝送機能を実行できる取り出しルータを示
す。図３の左半分は、図１に類似する。これらの同一の
構成要素は、同一の参照番号で示し、図３の構成要素
は、３個の波長を取り出すために同様に機能する。
【００２１】図３のルータの追加機能は、２個の追加さ
れた方向性光ファイバカプラ１５Ｃ，１５Ｄと、さらに
追加されたファイバ製ノッチフィルタ１７Ｃにより実行
される。追加されるべきチャネルの中心波長をλ1 *，λ
2 *，λ3 *で表すものとする。方向性光ファイバカプラ１
５Ｃのポート０は、反射グレーティング１６に接続さ
れ、方向性光ファイバカプラ１５Ｄのポート０は、方向
性光ファイバカプラ１５Ｃのポート１に接続される。フ
ァイバ製ノッチフィルタ１７Ｃは、方向性光ファイバカ
プラ１５Ａと反射グレーティング１６との間に配置され
る。λ1 *，λ2 *，λ3 *用の追加の端末がそれぞれ方向性
光ファイバカプラ１５Ｃのポート３，方向性光ファイバ
カプラ１５Ｄのポート２，ポート３により具備される。
れた方向性光ファイバカプラ１５Ｃ，１５Ｄと、さらに
追加されたファイバ製ノッチフィルタ１７Ｃにより実行
される。追加されるべきチャネルの中心波長をλ1 *，λ
2 *，λ3 *で表すものとする。方向性光ファイバカプラ１
５Ｃのポート０は、反射グレーティング１６に接続さ
れ、方向性光ファイバカプラ１５Ｄのポート０は、方向
性光ファイバカプラ１５Ｃのポート１に接続される。フ
ァイバ製ノッチフィルタ１７Ｃは、方向性光ファイバカ
プラ１５Ａと反射グレーティング１６との間に配置され
る。λ1 *，λ2 *，λ3 *用の追加の端末がそれぞれ方向性
光ファイバカプラ１５Ｃのポート３，方向性光ファイバ
カプラ１５Ｄのポート２，ポート３により具備される。
【００２２】次に追加機能の動作を説明する。波長λ1 *
は、方向性光ファイバカプラ１５Ｃのポート３に入力さ
れ、そしてポート０に出力されて反射グレーティング１
６に送られる。反射グレーティング１６に入射されると
波長λ1 は、ポート０に戻されて、方向性光ファイバカ
プラ１５Ｃのポート２に現れる。波長λ2 *，λ3 *は、そ
れぞれ方向性光ファイバカプラ１５Ｄのポート２，ポー
ト３に入力され、そこでそれらの波長は結合されてポー
ト０に現れ、このポート０は方向性光ファイバカプラ１
５Ｃのポート１に接続されている。かくして波長λ2 *，
λ3 *は、方向性光ファイバカプラ１５Ｃのポート２に出
力される。
は、方向性光ファイバカプラ１５Ｃのポート３に入力さ
れ、そしてポート０に出力されて反射グレーティング１
６に送られる。反射グレーティング１６に入射されると
波長λ1 は、ポート０に戻されて、方向性光ファイバカ
プラ１５Ｃのポート２に現れる。波長λ2 *，λ3 *は、そ
れぞれ方向性光ファイバカプラ１５Ｄのポート２，ポー
ト３に入力され、そこでそれらの波長は結合されてポー
ト０に現れ、このポート０は方向性光ファイバカプラ１
５Ｃのポート１に接続されている。かくして波長λ2 *，
λ3 *は、方向性光ファイバカプラ１５Ｃのポート２に出
力される。
【００２３】次に伝播機能の動作について説明する。入
力点（方向性光ファイバカプラ１５Ａのポート０）に入
力されたいかなる波長も、それらが反射グレーティング
１６により反射されたりあるいはファイバ製ノッチフィ
ルタ１７Ｃにより減衰されない限り出力点（方向性光フ
ァイバカプラ１５Ｃのポート２）に流れる。追加／取り
出し／伝播機能に際しては、この取り出された波長は出
力されないようにしなければならない。この実施例にお
いては、ファイバ製ノッチフィルタ１７Ｃがλ2 ，λ3
を阻止し、反射グレーティング１６がλ1 を阻止する。
追加チャネルあるいは取り出しチャネルのいずれかの波
長に対する挿入損失は６−７ｄＢである。
力点（方向性光ファイバカプラ１５Ａのポート０）に入
力されたいかなる波長も、それらが反射グレーティング
１６により反射されたりあるいはファイバ製ノッチフィ
ルタ１７Ｃにより減衰されない限り出力点（方向性光フ
ァイバカプラ１５Ｃのポート２）に流れる。追加／取り
出し／伝播機能に際しては、この取り出された波長は出
力されないようにしなければならない。この実施例にお
いては、ファイバ製ノッチフィルタ１７Ｃがλ2 ，λ3
を阻止し、反射グレーティング１６がλ1 を阻止する。
追加チャネルあるいは取り出しチャネルのいずれかの波
長に対する挿入損失は６−７ｄＢである。
【００２４】図４は図３の３波長用の追加／取り出しマ
ルチプレクサの変形例を示す。図４の追加／取り出しマ
ルチプレクサ（ＡＤＭ）は、図３の実施例に類似する
が、ただし追加／取り出し機能は、２本の光ファイバに
物理的に分離されて行われる点で異なる。図４のＡＤＭ
の上半分は、上方光ファイバ４０（左から右へ伝播す
る）上で取り出し機能を実行する。ＡＤＭの下半分は、
下方光ファイバ４１（右から左に伝播する）上で追加機
能を実行する。
ルチプレクサの変形例を示す。図４の追加／取り出しマ
ルチプレクサ（ＡＤＭ）は、図３の実施例に類似する
が、ただし追加／取り出し機能は、２本の光ファイバに
物理的に分離されて行われる点で異なる。図４のＡＤＭ
の上半分は、上方光ファイバ４０（左から右へ伝播す
る）上で取り出し機能を実行する。ＡＤＭの下半分は、
下方光ファイバ４１（右から左に伝播する）上で追加機
能を実行する。
【００２５】このアプローチは、ノード当たりより多く
の波長のチャネルにも拡張できるものである。図５は、
図２の７個の取り出しルータが、追加／取り出し／伝播
機能を実行するためにいかに変更されるかを示す。
の波長のチャネルにも拡張できるものである。図５は、
図２の７個の取り出しルータが、追加／取り出し／伝播
機能を実行するためにいかに変更されるかを示す。
【００２６】第４章 ＡＤＭを用いた伝送システム
図６は、本発明の受動型ＡＤＭが実際の光ファイバ伝送
ネットワークにいかに使用されるかについて説明したも
のである。図４に示された１個あるいは複数のＡＤＭ
が、中央局６１と地方局６２の間の一対の上方光ファイ
バ４０，下方光ファイバ４１上のノードとして直列に配
置されている。しかし、ここでは３個のＡＤＭノードが
直列に配置され、３個の波長を追加／取り出している。
例えば追加／取り出しマルチプレクサ（ＡＤＭ）６０Ａ
は、λ1a，λ1b，λ1cを追加／取り出し、ＡＤＭ６０
Ｂ，６０Ｃに関連する波長を伝搬させている。ＡＤＭ６
０Ｂは、λ2a，λ2b，λ2cを追加／取り出し、ＡＤＭ６
０Ｃに関連する波長を伝搬させ、そしてＡＤＭ６０Ｃ
は、λ3a，λ3b，λ3cを追加／取り出している。
ネットワークにいかに使用されるかについて説明したも
のである。図４に示された１個あるいは複数のＡＤＭ
が、中央局６１と地方局６２の間の一対の上方光ファイ
バ４０，下方光ファイバ４１上のノードとして直列に配
置されている。しかし、ここでは３個のＡＤＭノードが
直列に配置され、３個の波長を追加／取り出している。
例えば追加／取り出しマルチプレクサ（ＡＤＭ）６０Ａ
は、λ1a，λ1b，λ1cを追加／取り出し、ＡＤＭ６０
Ｂ，６０Ｃに関連する波長を伝搬させている。ＡＤＭ６
０Ｂは、λ2a，λ2b，λ2cを追加／取り出し、ＡＤＭ６
０Ｃに関連する波長を伝搬させ、そしてＡＤＭ６０Ｃ
は、λ3a，λ3b，λ3cを追加／取り出している。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明は、ディマルチプレ
クス分離化を行うために受動型全光ファイバルータを有
する多重波長光ファイバ伝送システムに関し、本発明
は、高価なバルク型の光学要素あるいは集積された平面
上導波路デバイスを用いることなく受動型で追加／取り
出しの多重化が可能な全光ファイバ光学ルータを提供す
るものである。
クス分離化を行うために受動型全光ファイバルータを有
する多重波長光ファイバ伝送システムに関し、本発明
は、高価なバルク型の光学要素あるいは集積された平面
上導波路デバイスを用いることなく受動型で追加／取り
出しの多重化が可能な全光ファイバ光学ルータを提供す
るものである。
【図１】３個の波長用の受動型全ファイバ型光学取り出
しルータのブロック図
しルータのブロック図
【図２】７個の波長用の図１のルータに類似した受動型
全ファイバ型光学取り出しルータのブロック図
全ファイバ型光学取り出しルータのブロック図
【図３】追加／取り出しの多重化するために３個の波長
用の受動型全ファイバ型光学取り出しルータのブロック
図
用の受動型全ファイバ型光学取り出しルータのブロック
図
【図４】一対の伝送パスを用いた図３の構成に類似した
追加／取り出しの多重化するための３個の波長用の受動
型全ファイバ型光学取り出しルータのブロック図
追加／取り出しの多重化するための３個の波長用の受動
型全ファイバ型光学取り出しルータのブロック図
【図５】追加／取り出しの多重化するために７個の波長
用の受動型全ファイバ型光学取り出しルータのブロック
図
用の受動型全ファイバ型光学取り出しルータのブロック
図
【図６】図４のＡＤＭが実際の伝送ネットワークの中で
いかに用いられるかを表す図
いかに用いられるかを表す図
１０ 入力光ファイバ
１１，１２，１３ 出力光ファイバ
１５ 方向性光ファイバカプラ
１６ 反射グレーティング
１７ ファイバ製ノッチフィルタ
１８ 光ファイバ
２０ 入力光ファイバ
２１−２７ 出力光ファイバ
４０ 上方光ファイバ
４１ 下方光ファイバ
６０ 追加／取り出しマルチプレクサ（ＡＤＭ）
６１ 中央局
６２ 地方局
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ラース エリック エスキルドセン
アメリカ合衆国，07704 ニュージャー
ジー，フェア ハーヴェン，ギレスピー
アヴェニュー 20エー
(72)発明者 ジェラルド ニコラック
アメリカ合衆国，11561 ニューヨーク,
ロングアイランド，ロング ビーチ，フ
ランクリン ブールヴァード 320
(56)参考文献 特開 平３−263003（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−301723（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】 多重波長入力信号から少なくとも３つの
光学チャネルλ1、λ2、λ3を付加／取り出し多重化す
る受動型全光ファイバ製光ルータにおいて、 （Ａ） 第１入力ポート（０）と第２入力ポート（１）
と、第１出力ポート（２）と第２出力ポート（３）を有
する第１ファイバ製方向性カプラ（１５Ａ）と、 前記第１入力ポート（０）は、前記多重波長入力信号を
受信し、それを各出力ポートに結合し、 （Ｂ） 前記第１出力ポート（２）に光学的に接続され
た波長λ１の光学チャネルを選択的に反射するファイバ
製反射グレーティングフィルタ（１６）と、 前記ファイバ製反射グレーティングフィルタ（１６）
は、λ1 の波長を前記第１ファイバ製方向性カプラ（１
５Ａ）に反射して戻し、前記第２入力ポート（１）に波
長λ1 を選択的に出力し、 （Ｃ） 第１入力ポート（３）と、前記第１ファイバ製
方向性カプラ（１５Ａ）の第２出力ポート（３）に接続
された第２入力ポート（２）と、第１出力ポート（０）
と第２出力ポート（１）とを有する第２ファイバ製方向
性カプラ（１５Ｂ）と、 （Ｄ） 前記第２ファイバ製方向性カプラ（１５Ｂ）の
第１出力ポート（０）に光学的に結合され、第２波長λ
2 の光学チャネルを選択的に通過させる第１ノッチフィ
ルタ（１７Ａ）と、 前記第１ノッチフィルタ（１７Ａ）は、波長λ1 ，λ3
を阻止し、波長λ2 を選択的に出力し、 （Ｅ） 前記第２ファイバ製方向性カプラ（１５Ｂ）の
第２出力ポート（１）に光学的に接続され、第３波長λ
3 の光学チャネルを選択的に通過させる第２ノッチフィ
ルタ（１７Ｂ）と、を有し、 前記第２ノッチフィルタ（１７Ｂ）は、波長λ1 ，λ2
を阻止し、波長λ3 を選択的に出力することを特徴とす
る受動型全光ファイバ製光ルータ。 - 【請求項２】 多重波長入力信号から複数の光学チャネ
ルを取り出す全光ファイバ製光ルータにおいて、 （Ａ） 第１入力ポートと第２入力ポートと、第１出力
ポートと第２出力ポートを有する第１方向性カプラと、 前記多重波長入力信号は、前記第１入力ポートに入力さ
れて前記出力ポートの各々に結合され、 （Ｂ） 取り出すべき波長の複数の光学チャネルを前記
第１方向性カプラに選択的に反射して、前記第２入力ポ
ートに出力する複数の反射グレーティングフィルタ（１
６）と、 （Ｃ） 前記第１方向性カプラの前記第２入力ポートに
接続され、取り出すべき前記複数の光学チャネルを受信
し、それらを別個のチャネルとして出力するカプラとフ
ィルタの第１ネットワークと、 （Ｄ） 前記第１方向性カプラの前記第２出力ポートに
接続され、前記第１方向性カプラからの連続信号を受信
し、取り出すべきチャネルを別個のチャネルとして出力
するカプラとフィルタの第２ネットワークとを有するこ
とを特徴とする全光ファイバ製光ルータ。 - 【請求項３】 波長λ1*の少なくとも１つの光学チャネ
ルを多重波長信号に付加する全光ファイバ製光学マルチ
プレクサにおいて、 （Ａ）第１入力ポートと第２入力ポートと、第１出力ポ
ートと第２出力ポートを有する第１ファイバ製方向性カ
プラと、 （Ｂ）前記第１ファイバ製方向性カプラの第１入力ポー
トに接続され、波長λ1*を前記第１ファイバ製方向性カ
プラに反射して戻し、前記第１出力ポートに、付加され
た波長λ1*チャネルでもって前記多重波長信号を出力す
る第１ファイバ製反射グレーティングとを有し、 前記第１入力ポートは、前記多重波長入力信号を受信
し、それを前記第１出力ポートに出力し、 前記第１ファイバ製方向性カプラの第２出力ポートは、
波長λ1*の前記光学チャネルを受信することを特徴とす
る全光ファイバ製光学マルチプレクサ。 - 【請求項４】 少なくとも波長λ1*，λ2*，λ3*の光学
チャネルを追加でき、 （Ｃ）第１入力ポートと第２入力ポートと、第１出力ポ
ートと第２出力ポートを有する第２方向性カプラをさら
に有し、 前記第２方向性カプラは、前記第１入力ポートで付加さ
れるべき波長λ2*の第２チャネルを受信し、入力ポート
で付加されるべき波長λ3*の第３チャネルを受信し、 前記第２方向性カプラは、前記第１出力ポートに波長λ
2*とλ3*のチャネルの合成波長を出力し、 前記第２方向性カプラの第１出力ポートは、前記第１フ
ァイバ製方向性カプラの前記第２入力ポートに光学的に
結合され、波長λ2*とλ3*のチャネルを前記多重波長信
号に付加することを特徴とする請求項３のマルチプレク
サ。 - 【請求項５】 複数の光学チャネルを多重波長信号に付
加する全光ファイバ製光学ルータにおいて、 （Ａ）第１入力ポートと第２入力ポートと、第１出力ポ
ートと第２出力ポートを有する第１方向性カプラと、 前記多重波長入力信号は、前記第１入力ポートに受信
し、 （Ｂ）付加されるべき波長の複数の光学チャネルを前記
第１方向性カプラに選択的に反射して、前記第１出力ポ
ートに表示させる複数のファイバ製反射グレーティング
フィルタと、 （Ｃ）前記第１方向性カプラの第２出力ポートに接続さ
れ、付加されるべき第１の複数のチャネルを受信し、そ
れらを前記第１方向性カプラの第２出力ポートに結合信
号として出力するカプラの第１ネットワークと、 （Ｄ）前記第１方向性カプラの第２入力ポートに接続さ
れ、付加されるべき第２の複数のチャネルを受信し、そ
れらを前記第１方向性カプラの第２入力ポートに結合信
号として出力するカプラの第２ネットワークとを有する
ことを特徴とする全光ファイバ製光学マルチプレクサ。 - 【請求項６】 １つあるいは複数の光学チャネルを前記
連続信号に加えるために、光学マルチプレクサに光学的
に結合された請求項１，２のいずれかに記載の全光ファ
イバ製光学ルータを有する付加／取り出し多重化用の光
学ルータ。 - 【請求項７】 １つあるいは複数の光学チャネルを前記
多重波長信号から取り出すために、光学ルータに光学的
に結合された請求項３，４，５のいずれかに記載の全光
ファイバ製光学マルチプレクサを含む付加／取り出し多
重化用の光学マルチプレクサ。 - 【請求項８】 １つあるいは複数の追加／取り出しノー
ドを有する一対の光伝送ファイバを有する光ファイバ通
信システムにおいて、前記付加／取り出しノードの少な
くとも１つは前記光伝送ファイバの１つの上に請求項
１，２のいずれかに記載の全光ファイバ製光学ルータを
有することを特徴とする光ファイバ通信システム。 - 【請求項９】 １つあるいは複数の追加／取り出しノー
ドを有する一対の光伝送ファイバを有する光ファイバ通
信システムにおいて、前記付加／取り出しノードの少な
くとも１つは前記光伝送ファイバの１つの上に請求項
３，４，５のいずれかに記載の全光ファイバ製光学マル
チプレクサを有することを特徴とする光ファイバ通信シ
ステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/649,091 US5774606A (en) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | Optical fiber transmission system with a passive optical router |
| US649091 | 1996-05-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054922A JPH1054922A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3448182B2 true JP3448182B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=24603429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09337597A Expired - Fee Related JP3448182B2 (ja) | 1996-05-17 | 1997-04-11 | 全光ファイバ製光ルータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5774606A (ja) |
| JP (1) | JP3448182B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| CA2195153C (en) * | 1997-01-15 | 2003-12-30 | Dennis K. W. Lam | Surveillance system for passive branched optical networks |
| US6631018B1 (en) | 1997-08-27 | 2003-10-07 | Nortel Networks Limited | WDM optical network with passive pass-through at each node |
| US5974207A (en) * | 1997-12-23 | 1999-10-26 | Lucent Technologies, Inc. | Article comprising a wavelength-selective add-drop multiplexer |
| US6549701B1 (en) * | 1998-01-27 | 2003-04-15 | Agilent Technologies, Inc. | Selectable wavelength channel filter for optical WDM systems |
| KR100400362B1 (ko) * | 1998-08-04 | 2003-11-14 | 삼성전자주식회사 | 광결합및분리장치,그리고 이를구비한파장분할다중화광링크 |
| JP2000199830A (ja) * | 1999-01-05 | 2000-07-18 | Alps Electric Co Ltd | 光通信装置 |
| DE50015798D1 (de) * | 1999-02-18 | 2009-12-31 | Nokia Siemens Networks Gmbh | Add-drop-multiplexereinrichtung und optisches wellenlängen-multiplex-übertragungssystem |
| JP2001016170A (ja) | 1999-06-28 | 2001-01-19 | Nec Corp | 光増幅中継器およびこれを用いた出力制御方式 |
| US6628440B1 (en) | 1999-07-07 | 2003-09-30 | Spirent Communications Of Rockville, Inc. | System for diverting an optical component signal from a multiplexed optical signal |
| SE9903521L (sv) * | 1999-09-27 | 2001-03-28 | Queyton Systems Ab | Anslutning av en ADD/DROP-NOD |
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| US6519384B2 (en) | 2000-08-30 | 2003-02-11 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Optical communication network |
| EP1185017A1 (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-06 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | An optical communication network |
| US6556745B1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-04-29 | Intel Corporation | Wavelength selective reflective/transmissive optical coupler and method |
| JP2003230398A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-08-19 | Daicel Chem Ind Ltd | 光学活性アルコールの製造方法 |
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| US7450851B2 (en) * | 2004-08-27 | 2008-11-11 | Fujitsu Limited | System and method for modularly scalable architecture for optical networks |
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|---|---|---|---|---|
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| US5608825A (en) * | 1996-02-01 | 1997-03-04 | Jds Fitel Inc. | Multi-wavelength filtering device using optical fiber Bragg grating |
-
1996
- 1996-05-17 US US08/649,091 patent/US5774606A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-11 JP JP09337597A patent/JP3448182B2/ja not_active Expired - Fee Related
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