JP3555824B2 - 分岐装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ／波長分割多重または波長多重）された伝送路において特定の波長を分岐／挿入する分岐装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、分岐装置は一般に、図８に示すように構成される。図８において、分岐装置５５の主信号伝送路入力は、光スイッチ（ＳＷ）６の入力へ接続され、この光ＳＷ６の出力の一つは光ＡＤＭ１の入力へ、もう一つは光カプラ３の第１の入力へ接続される。光カプラ３の第２の入力は光ＡＤＭ１の出力と接続され、光カプラ３の出力は分岐装置５５の主信号伝送路出力と接続される。光ＡＤＭ１の光分岐信号路出力は分岐装置５５の分岐伝送路出力と、光挿入信号路入力は分岐装置５５の分岐伝送路入力と接続される。
【０００３】
上記に構成される従来例の分岐装置において、先ず、波長多重伝送における光分岐／挿入について説明する。
図７において端局Ａからλ１−ｎの複数の波長を多重した信号が端局Ｂへ送られるが、分岐装置で特定の波長λｉを分岐して端局Ｃへ送られる。また、端局Ｃからは同じ波長のλｉが分岐装置へ送られ、分岐装置で合波して端局Ｂへ波長λ１−ｎが送られる。この時、端局Ａから端局Ｂ及び分岐局Ｃから分岐装置までの伝送路が長く信号が小さくなる場合には、伝送路の途中に信号を増幅する光Ａｍｐが適当に挿入される。
【０００４】
次に分岐装置の動作について説明する。図８において、正常時の光ＳＷ６は光ＡＤＭ１の入力と接続されている。この状態で端局Ａからの波長λ１−ｎは、分岐装置５５の主信号伝送路入力へ入力され、光ＳＷ６を通り光ＡＤＭ１の入力へ入力される。この入力された波長λ１−ｎのうち特定波長のλｉがここで分岐され、光分岐信号路から分岐装置５５の分岐伝送路出力へと送出され、分岐局Ｃへ送られる。また、分岐局Ｃからの波長λｉは、分岐装置５５の分岐伝送路入力へ伝送され、光ＡＤＭ１の光挿入信号路に入力される。そしてここで主信号λ１−ｈ、λｊ−ｎと合波され、波長λ１−ｎが光カプラ３を通り分岐装置５５の主信号伝送路出力へ送出され、端局Ｂへ送出される。
【０００５】
この方式において、例えば分岐装置と分岐局Ｃとの間で光ファイバケーブルが切断した場合等は、分岐装置５５の分岐伝送路入力に波長λｉが入力されないため端局Ｂヘ波長λｉが伝送されなくなる。これを防ぐために光ＳＷ６を備えている。光ＳＷ６へ電圧Ｖｏが印加されると光ＳＷ６の出力は光カプラ３の入力へと切り替わる。このことで、波長λ１−ｎは分岐されずに分岐装置５５の主信号伝送路へ送出され、端局Ｂへ波長λ１−ｎが伝送される。この電圧Ｖｏのｏｎ／ｏｆｆは分岐局からの給電の有無で可能である。
【０００６】
その仕組みをここで説明する。図９に給電回路６５のブロック図を示す。端局Ａから端局Ｂへは定電電流が給電されており、電流方向は特に規定しない。なぜならば、端局Ａがプラス（＋）、端局Ｂがマイナス（−）の場合は、電流方向はＲＤ８→ＲＺ１２→ＲＤ１１である。また、端局Ａが−、端局Ｂが＋の場合は、ＲＤ９→ＲＺ１２→ＲＤ１０となる。つまり、ＲＺ１２に流れる電流の方向は一定だからである。また、分岐局Ｃへの給電は通常−であり、電流を流すことでＲＬ１３が動作してｒ１のＳＷが開き、また、電流が流れないときはｒ１のＳＷは閉じる。つまり、分岐局Ｃに給電がある時は電圧Ｖｏは印加されず、給電が無い時に電圧Ｖｏが印加される。
【０００７】
本願発明と技術分野の類似する従来例２に特開平７−１５４３１１号公報の「海中分岐装置」がある。本従来例２は、複数本の光海底ケーブルに傷害が発生した場合の海底ケーブルの有効利用化を可能とするものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例における第１の問題点は、長距離システムにおいて図７に示すように、信号を増幅するために途中にある間隔を持って光Ａｍｐを挿入するが、分岐装置を挟む前後の中継間隔が短くなることである。
【０００９】
例えば、光ファイバの伝送損失は０．２ｄＢ／Ｋｍなので分岐装置の挿入損失がさらに増えて６ｄＢ（光ＡＤＭ内部で２ｄＢ，また、光ＳＷ＋光カプラで４ｄＢ）であれば３０Ｋｍの距離が短くなることになる。また、光Ａｍｐの中継間隔が３０Ｋｍ以下でシステム設計されている場合には、この分岐装置は使用できないことになる。
【００１０】
その理由は、図８に示すように主信号伝送路に光ＳＷ６と光カプラ３が挿入されておりその分だけ挿入損失が増加するためである。
【００１１】
本発明は、主伝送路を分岐することなく主伝送路の挿入損失を抑えることを可能とし、さらに分岐装置内の光ＡＤＭが光サーキュレータとＦＢＧによる構成で分岐側伝送路の障害で分岐信号が光Ａｍｐで迂回した場合でも、メイン伝送路の伝送特性が劣化しない分岐装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数波長から特定の波長の光を分岐／挿入する２入力２出力の光ＡＤＭ、１入力２出力間の光の連結を制御する第１の光カプラまたは真空リレーにより光経路の切り替えを制御する第1の光スイッチ、２入力１出力間の光の連結を制御する第２の光カプラ又は真空リレーにより光経路の切り替えを制御する第２の光スイッチ、及び光信号を増幅する光Ａｍｐを具備する分岐装置において、前記光ＡＤＭの、第１の入力が前記分岐装置の主信号伝送路入力、第１の出力が前記分岐装置の主信号伝送路出力、第２の入力が前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチ、第２の出力が前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチ、とそれぞれ接続され、前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチの、第１の出力が前記分岐装置の分岐伝送路出力、第２の出力が前記光Ａｍｐの入力、とそれぞれ接続され、前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチの、第１の入力が前記分岐装置の分岐伝送路入力、第２の入力が前記光Ａｍｐの出力、とそれぞれ接続されて構成され、前記光ＡＤＭは、１入力２出力の第１の光サーキュレータ、１入力１出力の第１のファイバーブラックグレーティング、１入力１出力の光アイソレータ、１入力１出力の第２のファイバーブラックグレーティング、２入力１出力の第２の光サーキュレータ、とを有し、前記第１の光サーキュレータの、入力が前記主信号伝送路入力、第１の出力が前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチ、第２の出力が前記第１のファイバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、前記第１のファイバーブラックグレーティングの、出力が前記光アイソレータの入力、該光アイソレータの出力が前記第２のファイバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、前記第２の光サーキュレータの、第１の入力が前記第２のファイバーブラックグレーティングの出力、第２の入力が前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチ、出力が前記主信号伝送路出力、とそれぞれ接続された構成され、前記光Ａｍｐは、分岐伝送回路が障害で切れた場合に、真空リレーにより該分岐伝送路に給電がかかっている場合は給電をＯＦＦ、該分岐伝送路の給電が切れた場合はＯＮとするように動作し、前記第１の光サーキュレータで分岐され、迂回路を形成した場合に、前記光アイソレータにおいて、前記第２の光サーキュレータから前記第２のファイバーブラックグレーティングに入力した信号のうち透過された信号を遮断することにより、主伝送路の伝送特性を劣化させないことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による分岐装置の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図６を参照すると本発明の分岐装置の４つの実施形態が示されている。
【００１４】
図１は、本発明の分岐装置の第１の実施形態のブロック図である。本実施形態の分岐装置５は、光ＡＤＭ１、２個の光カプラ２および３、並びに、光Ａｍｐ４を有して構成される。
【００１５】
分岐装置５は、例えば、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ／波長分割多重または波長多重）された伝送路において特定の波長の光を分岐または挿入する光分岐装置である。分岐装置５は、２入力／２出力（１０、２０／１１、２１）の光波長多重装置である。これらの入出力の、第１の入力は主信号伝送路入力１０であり、第２の入力は分岐伝送路入力２０である。また、第１の出力は主信号伝送路出力１１であり、第２の出力は分岐伝送路出力２１である。
【００１６】
光ＡＤＭ１、Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ／波長多重素子であり、所定の複数波長の光へ特定の波長の光を挿入し多重し、または所定の複数波長の光から特定の波長の光を分岐するために用いる素子である。
【００１７】
２個の光カプラ２および３は光連結素子であり、光カプラ２は１入力２出力の光分離を行い、光カプラ３は２入力１出力の光結合を行なう。
光Ａｍｐ４は、光増幅器であり、駆動端子へ所定の電圧Ｖｏの印加により増幅稼働のｏｎ／ｏｆｆが制御される。
【００１８】
上記各構成部の接続関係において、光ＡＤＭ１の入力は分岐装置５の主信号伝送路入力１０に、光ＡＤＭ１の出力は分岐装置５の主信号伝送路出力１１に接続される。また、光ＡＭＤ１の光分岐信号路は光カプラ２の入力に、光挿入信号路は光カプラ３の出力に接続される。光カプラ２の出力の一つは分岐装置５の分岐伝送路出力２１に、もう一つは光Ａｍｐ４の入力に接続され、光カプラ３の入力の一つは分岐装置５の分岐伝送路入力２０に、もう一つは光Ａｍｐ４の出力に接続される。これらの内部接続関係で構成される分岐装置５は、主信号伝送路入力１０が端局Ａに接続され、主信号伝送路出力１１が端局Ｂに接続される。また、分岐伝送路入力２０が分岐局Ｃに接続され、分岐伝送路出力２１が分岐局Ｃに接続される。
【００１９】
上記に構成される本実施形態の分岐装置５について説明する。先ず、光Ａｍｐ４の動作について説明する。システム全体のブロック接続構成は、従来例で用いた図７と同様である。
光Ａｍｐ４は、電圧Ｖｏが印加されない時は挿入損失−３０ｄＢ程度であり、伝送路は断と同じ状態にある。また、電圧Ｖｏが印加された時は光増幅器として動作するため、伝送路は導通となる。なお、この光Ａｍｐ４の特性は光ＡＤＭ１で信号合波時に分岐されない信号波長λ１−ｈ、λｊ−ｎと分岐されてこの光Ａｍｐ４を通る分岐信号波長λｉを同じくするように利得が初期設定されているものとする。
【００２０】
正常時においては、光Ａｍｐ４へは電圧Ｖｏが印加されない状態にあるため光Ａｍｐ４を含む伝送路は断となっている。この状態で端局Ａからの波長λ１−ｎのうち特定波長のλｉが光ＡＤＭ１で分岐される。この分岐された特定波長の光λｉは、光分岐信号路から光カプラ２を通って分岐装置５の分岐伝送路出力２１へと送出され、分岐局Ｃへ送られる。また、分岐局Ｃからの波長λｉは分岐装置５の分岐伝送路入力２０へ伝送され、光ＡＤＭ１の光挿入信号路に入力される。そしてここで主信号λ１−ｈ、λｊ−ｎと合波され、波長λ１−ｎが主信号伝送路出力１１へ送出され、端局Ｂへ送出される。
【００２１】
この方式において、分岐装置５と分岐局Ｃとの間で、例えば、光ファイバケーブルが切断した場合等においては、分岐装置５の分岐伝送路入力に波長λｉが入力されない。このため端局Ｂへ波長λｉが伝送されなくなる。これを防ぐために光Ａｍｐ４に電圧Ｖｏを印加すると光Ａｍｐ４は導通となり、光ＡＤＭ１で分岐された波長λｉは光カプラ２、光Ａｍｐ４、光カプラ３を通って光ＡＤＭ１の光挿入信号路へ送られる。この電圧Ｖｏのｏｎ／ｏｆｆは、従来例の動作説明で述べたように、分岐局からの給電の有無で制御が可能である。
【００２２】
光挿入信号路の信号の大きさは、主信号路の分岐されていない信号の大きさに合わせる必要がある。このため正常時は分岐局Ｃから操作して合わせてある。ところが分岐局Ｃから信号が来ない時には、光挿入信号路の信号は光カプラ２、光カプラ３を通り６ｄＢ損失となる。このため光Ａｍｐ４を＋６ｄＢｍに設定することで信号の大きさを合わせることができる。
【００２３】
図２は本発明の分岐装置の第２の実施形態のブロック図である。
本実施形態の分岐装置１５は、第１の実施形態で説明した光分岐信号路および光挿入信号路へ接続されている光カプラ２、３の代わりに、光ＳＷ６、７を用いて構成されている。よって、主信号伝送路入力３０と主信号伝送路出力３１の、端局Ａおよび端局Ｂとの接続における動作内容は、上記第１の実施形態と同様である。しかし、分岐伝送路入力４０および分岐伝送路出力４１の接続において、分岐装置１５の動作内容が相違する。
【００２４】
正常時の光ＳＷ６は、光分岐信号路と分岐装置１５の分岐伝送路出力４１が接続され、光ＳＷ７は光挿入信号路と分岐装置１５の分岐伝送路入力４０と接続されている。この光ＳＷ６、７の動作は、それぞれの光ＳＷ６、７が切り替わることにより、図中の光Ａｍｐ４の出力と接続されるようになっている。
なお、各実施形態で説明した図１および図２中の光カプラ２、３および光ＳＷ６、７の組み合わせは、それぞれ相互の組み合わせ、または混合使用等、どのようにしても構成上問題はない。
【００２５】
次に上記の第１及び第２の実施形態において、特に分岐装置中の光ＡＤＭの構成が光サーキュレータとファイバー・ブラック・グレーティング（以下では、ＦＢＧという）によって構成された場合の問題点および解決手段を以下に述べる。
【００２６】
図１０は分岐装置中の光ＡＤＭの構成が光サーキュレータとファイバー・ブラック・グレーティングとによって構成された場合を示している。図１０において、分岐装置７５の主信号伝送路入力は、光サーキュレータ２４ａの入力に接続され、この光サーキュレータ２４ａの出力はＦＢＧ２３に出力されている。ＦＢＧ２３は光を回折する装置で反射した成分は光サーキュレータ２４ａを通過して光分岐回路２６ａに出力される。また、ＦＢＧ２３を透過した光成分は光サーキュレータ２４ｂに出力される。
【００２７】
光分岐回路２６ａの２つの出力の一方は分岐伝送路出力と接続され、他方は、光Ａｍｐ４に出力される。光Ａｍｐ４の出力は光分岐回路２６ｂに出力される。また光分岐回路２６ｂの二つの入力のもう一つは局舎Ｃからの分岐伝送路入力と接続され、出力は光挿入信号路により光サーキュレータ２４ｂの入力に接続されている。光サーキュレータ２４ｂの出力は主信号伝送路出力により局舎Ｂにつながっている。
【００２８】
上記構成の分岐装置において、分岐局側伝送路で障害が発生した場合、従来の分岐装置では障害のあった経路の給電が断になったのを検知し、光Ａｍｐ４が動作をして、分岐信号は光分岐回路２６ａから光Ａｍｐ４、光分岐回路２６ｂを通過して再びメイン信号に合波される。
【００２９】
しかし、この従来の技術では、分岐装置中の光ＡＤＭの構成が光サーキュレータ及びＦＢＧによって構成された場合、分岐局伝送路で障害が発生し、分岐信号を光Ａｍｐ４で迂回した後、メイン伝送路に合波すると、メイン伝送路の伝送特性が劣化するという問題を伴っていた。
【００３０】
その理由は、分岐局側の伝送路で障害が発生し、光Ａｍｐ４が動作すると、光Ａｍｐ４の出力は光分岐回路２６ｂ、光サーキュレータ２４ｂと通過した後、ＦＢＧ２３で反射される成分と透過される成分に分けられるが、そのうち透過される成分は光サーキュレータ２４ａ、光分岐回路２６ａを通過した後再び光Ａｍｐ４に入力されるため、ループが形成される。この状態では光Ａｍｐ４の利得が最大となる波長近傍において、ループを１周するときの利得が通過損失を上回るため発振が発生しメイン伝送路の発振波長における雑音成分が増加するからである。
【００３１】
そこで本発明の分岐装置の第３の実施形態として、光ＡＤＭ内がサーキュレータとＦＢＧの構成であっても、メイン伝送路の伝送特性が劣化しない分岐装置について図３を用いて説明する。
【００３２】
図３は本発明の分岐装置の第３の実施形態を示すブロック構成図である。
本実施形態の分岐装置２５は、光ＡＤＭ１、２個の光分岐回路２６ａ及び２６ｂ、並びに光Ａｍｐを有して構成される。また、本第３の実施形態の特徴である光ＡＤＭ１は、２個の光サーキュレータ２４ａ及び２４ｂ、２個のＦＢＧ２３ａ及び２３ｂ、１個の光アイソレータ２２を有して構成される。尚、本実施形態の光分岐回路２６ａ及び２６ｂは光カプラまたは光スイッチのどちらを用いてもよいものとする。
【００３３】
図３において、第３の実施形態の分岐装置は、局舎Ａからの主信号伝送路入力を第１の光サーキュレータ２４ａの入力に接続し、光サーキュレータ２４ａの第１の出力を第１のＦＢＧ２３ａの入力に接続し、その出力を光アイソレータ２２の入力に接続する。前記光アイソレータ２２の出力を第２のＦＢＧ２３ｂの入力に接続し、その出力を第２の光サーキュレータ２４ｂの第１の入力に接続する。一方、第１の光サーキュレータ２４ａの第２の出力は第１の光分岐回路２６ａの入力に接続し、その光分岐回路２６ａの第１の出力は分岐信号として局舎Ｃへと送出する。一方第１の光分岐回路２６ａの第２の出力は光Ａｍｐ４の入力へ接続し、その光Ａｍｐ４の出力を第２の光分岐回路２６ｂの第１の入力に接続する。一方局舎Ｃからの合波信号は第２の光分岐回路２６ｂの第２の入力に接続し、第２の光分岐回路２６ｂの出力を第２の光サーキュレータ２４ｂの第２の入力に接続し、光サーキュレータ２４ｂの出力から局舎Ｂへ送出する構成になっている。
【００３４】
次に、本実施形態の動作例について説明する。
光Ａｍｐ４は分岐伝送路が障害で切れた場合、これを検知し動作するようになっており、第１の光サーキュレータ２４ａで分岐された信号は、第１の光分岐回路２６ａ→光Ａｍｐ４→第２の光分岐回路２６ｂ→第２の光サーキュレータ２４ｂの経路で迂回される。この時、第２の光サーキュレータ２４ｂから第２のＦＢＧ２３ｂに入力した信号のうち透過された信号は光アイソレータ２２で遮断されるため分岐信号迂回時にループが形成されることはない。
【００３５】
尚、本実施形態では、分岐伝送路が障害で切れた場合に光Ａｍｐを動作させるための方法は真空リレーを用い、分岐伝送路に給電がかかっている場合は光Ａｍｐの給電をＯＦＦ、分岐伝送路の給電が切れた場合に光Ａｍｐの給電をＯＮするように接続するものとする。また、光分岐回路には光カプラあるいは前記真空リレーにより光経路を切り替える光スイッチを使用し、光ＡＤＭ内の二つのＦＢＧは透過する信号の伝送特性を劣化させないため同特性のものを使用するものとする。
【００３６】
上記の構成及び動作により、光Ａｍｐ４が分岐伝送路が障害で切れた場合、これを検知して動作を開始し、第１の光サーキュレータ２４ａで分岐された信号を第１の光分岐回路２６ａ→光Ａｍｐ４→第２の光分岐回路２６ｂ→第２の光サーキュレータ２４ｂの迂回経路が形成されても、第２の光サーキュレータ２４ｂから第２のＦＢＧ２３ｂに入力した信号のうち透過された信号が光アイソレータ２２で遮断されるため分岐信号迂回時にループが形成されることがない。よって発振が発生しメイン伝送路の発振波長における雑音成分が増加して、メイン伝送路の伝送特性が劣化することがなくなる。
【００３７】
次に光ＡＤＭ内が光サーキュレータとＦＢＧの構成であってもメイン伝送路での発振波長における雑音成分の増加を防ぎ、メイン伝送路の伝送特性の劣化を防ぐことのできる分岐装置の第２の形態を本発明の分岐装置の第４の実施形態として説明する。
【００３８】
図４を参照すると本発明の分岐装置の第４の実施形態の構成が示されている。本第４の実施形態の特徴は、光ＡＤＭ１内が２個の光サーキュレータ２４ａ及び２４ｂとＦＢＧとによって構成された点と、光Ａｍｐ４からの出力を直接、光分岐装置２６ｂに入力するのではなく、光Ａｍｐ４と光分岐装置２６ｂとの間に帯域透過器を設けた点である。
【００３９】
図４において、本実施形態は局舎Ａからの主信号伝送路入力を第１の光サーキュレータ２４ａの入力に接続し、その第１の光サーキュレータ２４ａの第１の出力をＦＢＧ２３の入力に接続し、その出力を第２の光サーキュレータ２４ｂの第１の入力に接続する。一方、第１の光サーキュレータ２４ａの第２の出力は第１の光分岐回路２６ａの入力に接続し、第１の光分岐回路２６ａの第１の出力は分岐信号として局舎Ｃへと送出する。一方第１の光分岐回路２６ａの第２の出力は光Ａｍｐ４の入力へ接続し、光Ａｍｐ４の出力を帯域透過器２７の入力に接続し、帯域透過器２７の出力は第２の光分岐回路２６ｂの第１の入力に接続する。一方局舎Ｃからの合波信号は第２の光分岐回路２６ｂの第２の入力に接続し、第２の光分岐回路２６ｂの出力を第２の光サーキュレータ２４ｂの第２の入力に接続し、第２の光サーキュレータ２４ｂの出力から局舎Ｂへ送出する構成になっている。
【００４０】
尚、光分岐回路には光カプラあるいは前記真空リレーにより光経路を切り替える光スイッチを使用する。分岐伝送路が障害で切れた場合に光Ａｍｐを動作させるための方法は真空リレーを用い、分岐伝送路に給電がかかっている場合は光Ａｍｐの給電をＯＦＦ、分岐伝送路の給電が切れた場合に光Ａｍｐの給電をＯＮするように接続する。
【００４１】
次に、本実施形態による動作例を説明する。
光Ａｍｐ４は分岐伝送路が障害で切れた場合、これを検知し動作するようになっており、光ＡＤＭ１内の第１の光サーキュレータ２４ａで分岐された信号は、第１の光分岐回路２６ａ→光Ａｍｐ４→帯域透過器２７→第２の光分岐回路２６ｂ→第２の光サーキュレータ２４ｂの経路で迂回される。この時ループが形成された場合でも帯域透過器２７が発振による雑音成分を除去するため主信号伝送路の伝送特性に影響を与えることはない。
【００４２】
次に迂回路に使用する帯域透過器の構成を図５に示す。図５のＡは光バンドパスフィルタで構成する場合で、この時使用する光バンドパスフィルタの帯域幅は図６に示すように光ＡＤＭ内のＦＢＧの透過の帯域幅より狭いものを用いる。よって帯域透過器２７が利得最大となる波長近傍の雑音成分を除去するため、発振による雑音成分を除去することができる。
【００４３】
また、図５のＢは光サーキュレータと第２のＦＢＧで構成する場合で、第２のＦＢＧの反射の帯域幅は図６に示すように光ＡＤＭ内のＦＢＧの透過の帯域幅より狭いものを用いる。よって帯域透過器２７が利得最大となる波長近傍の雑音成分を除去するため、発振による雑音成分を除去することができる。
【００４４】
上記の構成及び動作により、光Ａｍｐ４が分岐伝送路が障害で切れた場合、これを検知して動作を開始し、第１の光サーキュレータ２４ａで分岐された信号を第１の光分岐回路２６ａ→光Ａｍｐ４→帯域透過器２７→第２の光分岐回路２６ｂ→第２の光サーキュレータ２４ｂの迂回経路が形成されても、帯域透過器２７が利得最大となる波長近傍の雑音成分を除去するため、発振による雑音成分を除去して主信号伝送路の伝送特性に影響を与えることはない。
【００４５】
上記の各実施形態における第１の効果は、分岐装置の挿入損失を少なくできる分岐装置を挟む光Ａｍｐの中継間隔を大きくできる。また挿入損失が少ないことでシステム設計における設計に余裕ができることである。
【００４６】
その理由は、主信号から光ＡＤＭによって分岐、挿入される信号路に光カプラもしくは光ＳＷを接続し、さらに光Ａｍｐを接続することで分岐局から信号が来ない時の分岐伝送路を構成することができる。このため、主信号伝送路に挿入損失を発生させる光ＳＷや光カプラが不要となり、分岐装置の挿入損失を少なくできる。
【００４７】
また、第３、第４の実施形態による効果は光ＡＤＭ内が光サーキュレータとＦＢＧによる構成であっても分岐伝送路障害のため分岐信号を迂回した場合に、主信号伝送路の伝送特性に影響を与えないということである。
【００４８】
その理由は、第３の実施形態の場合は、分岐信号迂回時にループを形成しないということであり、第４の実施形態の場合、ループが形成されても利得が最大となる波長近傍の雑音成分を除去するため発振が発生しないからである。
【００４９】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明より明かなように、本発明の分岐装置は、光ＡＤＭの、第１の入力が分岐装置の主信号伝送路入力、第１の出力が分岐装置の主信号伝送路出力、第２の入力が第２の光カプラまたは第２の光スイッチ、第２の出力が第１の光カプラまたは第１の光スイッチ、とそれぞれ接続され、第１の光カプラまたは第１の光スイッチの、第１の出力が分岐装置の分岐伝送路出力、第２の出力が光Ａｍｐの入力、とそれぞれ接続され、第２の光カプラまたは第２の光スイッチの、第１の入力が分岐装置の分岐伝送路入力、第２の入力が光Ａｍｐの出力、とそれぞれ接続されて構成され、光ＡＤＭは、１入力２出力の第１の光サーキュレータ、１ 入力１出力の第１のファイバーブラックグレーティング、１入力１出力の光アイソレータ、１入力１出力の第２のファイバーブラックグレーティング、２入力１出力の第２の光サーキュレータ、とを有し、第１の光サーキュレータの、入力が主信号伝送路入力、第１の出力が第１の光カプラまたは第１の光スイッチ、第２の出力が第１のファイバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、第１のファイバーブラックグレーティングの、出力が光アイソレータの入力、該光アイソレータの出力が第２のファーバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、第２の光サーキュレータの、第１の入力が第２のファイバーブラックグレーティングの出力、第２の入力が第２の光カプラまたは第２の光スイッチ、出力が主信号伝送路出力、とそれぞれ接続されて構成され、光ａｍｐは、分岐伝送路が障害で切れた場合に、真空リレーにより該分岐伝送路に給電がかかっている場合は給電をＯＦＦ、該分岐伝送路の給電が切れた場合はＯＮとするように動作し、第１の光サーキュレータで分岐され、迂回路を形成した場合に、光アイソレータにおいて、第２の光サーキュレータから第２のファイバーブラックグレーティングに入力した信号のうち透過された信号を遮断する。本構成により、挿入損失の少ない、ＷＤＭ伝送における複数波長から特定の波長を分岐／挿入する光ＡＤＭ機能を有する分岐装置が構成される。このことにより、光伝送路の伝送効率の向上が図れ、分岐装置を挟む光Ａｍｐの中継間隔を大きくでき、システム設計における設計の余裕度が増す。
【００５１】
また、上記の効果に加えて、光Ａｍｐが分岐伝送路で障害がおこり断線した場合、これを検知して動作を開始し、第１の光サーキュレータで分岐された信号を第１の光カプラまたは第１の光スイッチ→光Ａｍｐ→第２の光カプラまたは第２の光スイッチ→第２の光サーキュレータの迂回経路が形成されても、第２の光サーキュレータから第２のファイバーブラックグレーティングに入力した信号のうち透過された信号が光アイソレータで遮断されるため分岐信号迂回時にループが形成されることがない。よって発振が発生しメイン伝送路の発振波長における雑音成分が増加して、メイン伝送路の伝送特性が劣化することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分岐装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【図３】第３の実施形態を示すブロック構成図である。
【図４】第４の実施形態を示すブロック構成図である。
【図５】本発明に適用される帯域透過器の実施例を表す図である。
【図６】ＦＢＧの帯域特性と本発明に適用される帯域透過器の帯域特性を表す図である。
【図７】従来のシステム全体のブロック図である。
【図８】従来の分岐装置のブロック構成図である。
【図９】従来の給電回路のブロック図である。
【図１０】従来の光ＡＤＭ内が光サーキュレータとＦＢＧとで構成された分岐装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
１ 光ＡＤＭ
２、３ 光カプラ
４ 光Ａｍｐ
５、１５、２５、３５ 分岐装置
６、７ 光ＳＷ
１０、３０ 主信号伝送路入力
１１、３１ 主信号伝送路出力
２０、４０ 分岐伝送路入力
２１、４１ 分岐伝送路出力
２２ 光アイソレータ
２３ ＦＢＧ
２４ 光サーキュレータ
２６ 光分岐回路
２７ 帯域透過器
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ／波長分割多重または波長多重）された伝送路において特定の波長を分岐／挿入する分岐装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、分岐装置は一般に、図８に示すように構成される。図８において、分岐装置５５の主信号伝送路入力は、光スイッチ（ＳＷ）６の入力へ接続され、この光ＳＷ６の出力の一つは光ＡＤＭ１の入力へ、もう一つは光カプラ３の第１の入力へ接続される。光カプラ３の第２の入力は光ＡＤＭ１の出力と接続され、光カプラ３の出力は分岐装置５５の主信号伝送路出力と接続される。光ＡＤＭ１の光分岐信号路出力は分岐装置５５の分岐伝送路出力と、光挿入信号路入力は分岐装置５５の分岐伝送路入力と接続される。
【０００３】
上記に構成される従来例の分岐装置において、先ず、波長多重伝送における光分岐／挿入について説明する。
図７において端局Ａからλ１−ｎの複数の波長を多重した信号が端局Ｂへ送られるが、分岐装置で特定の波長λｉを分岐して端局Ｃへ送られる。また、端局Ｃからは同じ波長のλｉが分岐装置へ送られ、分岐装置で合波して端局Ｂへ波長λ１−ｎが送られる。この時、端局Ａから端局Ｂ及び分岐局Ｃから分岐装置までの伝送路が長く信号が小さくなる場合には、伝送路の途中に信号を増幅する光Ａｍｐが適当に挿入される。
【０００４】
次に分岐装置の動作について説明する。図８において、正常時の光ＳＷ６は光ＡＤＭ１の入力と接続されている。この状態で端局Ａからの波長λ１−ｎは、分岐装置５５の主信号伝送路入力へ入力され、光ＳＷ６を通り光ＡＤＭ１の入力へ入力される。この入力された波長λ１−ｎのうち特定波長のλｉがここで分岐され、光分岐信号路から分岐装置５５の分岐伝送路出力へと送出され、分岐局Ｃへ送られる。また、分岐局Ｃからの波長λｉは、分岐装置５５の分岐伝送路入力へ伝送され、光ＡＤＭ１の光挿入信号路に入力される。そしてここで主信号λ１−ｈ、λｊ−ｎと合波され、波長λ１−ｎが光カプラ３を通り分岐装置５５の主信号伝送路出力へ送出され、端局Ｂへ送出される。
【０００５】
この方式において、例えば分岐装置と分岐局Ｃとの間で光ファイバケーブルが切断した場合等は、分岐装置５５の分岐伝送路入力に波長λｉが入力されないため端局Ｂヘ波長λｉが伝送されなくなる。これを防ぐために光ＳＷ６を備えている。光ＳＷ６へ電圧Ｖｏが印加されると光ＳＷ６の出力は光カプラ３の入力へと切り替わる。このことで、波長λ１−ｎは分岐されずに分岐装置５５の主信号伝送路へ送出され、端局Ｂへ波長λ１−ｎが伝送される。この電圧Ｖｏのｏｎ／ｏｆｆは分岐局からの給電の有無で可能である。
【０００６】
その仕組みをここで説明する。図９に給電回路６５のブロック図を示す。端局Ａから端局Ｂへは定電電流が給電されており、電流方向は特に規定しない。なぜならば、端局Ａがプラス（＋）、端局Ｂがマイナス（−）の場合は、電流方向はＲＤ８→ＲＺ１２→ＲＤ１１である。また、端局Ａが−、端局Ｂが＋の場合は、ＲＤ９→ＲＺ１２→ＲＤ１０となる。つまり、ＲＺ１２に流れる電流の方向は一定だからである。また、分岐局Ｃへの給電は通常−であり、電流を流すことでＲＬ１３が動作してｒ１のＳＷが開き、また、電流が流れないときはｒ１のＳＷは閉じる。つまり、分岐局Ｃに給電がある時は電圧Ｖｏは印加されず、給電が無い時に電圧Ｖｏが印加される。
【０００７】
本願発明と技術分野の類似する従来例２に特開平７−１５４３１１号公報の「海中分岐装置」がある。本従来例２は、複数本の光海底ケーブルに傷害が発生した場合の海底ケーブルの有効利用化を可能とするものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例における第１の問題点は、長距離システムにおいて図７に示すように、信号を増幅するために途中にある間隔を持って光Ａｍｐを挿入するが、分岐装置を挟む前後の中継間隔が短くなることである。
【０００９】
例えば、光ファイバの伝送損失は０．２ｄＢ／Ｋｍなので分岐装置の挿入損失がさらに増えて６ｄＢ（光ＡＤＭ内部で２ｄＢ，また、光ＳＷ＋光カプラで４ｄＢ）であれば３０Ｋｍの距離が短くなることになる。また、光Ａｍｐの中継間隔が３０Ｋｍ以下でシステム設計されている場合には、この分岐装置は使用できないことになる。
【００１０】
その理由は、図８に示すように主信号伝送路に光ＳＷ６と光カプラ３が挿入されておりその分だけ挿入損失が増加するためである。
【００１１】
本発明は、主伝送路を分岐することなく主伝送路の挿入損失を抑えることを可能とし、さらに分岐装置内の光ＡＤＭが光サーキュレータとＦＢＧによる構成で分岐側伝送路の障害で分岐信号が光Ａｍｐで迂回した場合でも、メイン伝送路の伝送特性が劣化しない分岐装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数波長から特定の波長の光を分岐／挿入する２入力２出力の光ＡＤＭ、１入力２出力間の光の連結を制御する第１の光カプラまたは真空リレーにより光経路の切り替えを制御する第1の光スイッチ、２入力１出力間の光の連結を制御する第２の光カプラ又は真空リレーにより光経路の切り替えを制御する第２の光スイッチ、及び光信号を増幅する光Ａｍｐを具備する分岐装置において、前記光ＡＤＭの、第１の入力が前記分岐装置の主信号伝送路入力、第１の出力が前記分岐装置の主信号伝送路出力、第２の入力が前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチ、第２の出力が前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチ、とそれぞれ接続され、前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチの、第１の出力が前記分岐装置の分岐伝送路出力、第２の出力が前記光Ａｍｐの入力、とそれぞれ接続され、前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチの、第１の入力が前記分岐装置の分岐伝送路入力、第２の入力が前記光Ａｍｐの出力、とそれぞれ接続されて構成され、前記光ＡＤＭは、１入力２出力の第１の光サーキュレータ、１入力１出力の第１のファイバーブラックグレーティング、１入力１出力の光アイソレータ、１入力１出力の第２のファイバーブラックグレーティング、２入力１出力の第２の光サーキュレータ、とを有し、前記第１の光サーキュレータの、入力が前記主信号伝送路入力、第１の出力が前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチ、第２の出力が前記第１のファイバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、前記第１のファイバーブラックグレーティングの、出力が前記光アイソレータの入力、該光アイソレータの出力が前記第２のファイバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、前記第２の光サーキュレータの、第１の入力が前記第２のファイバーブラックグレーティングの出力、第２の入力が前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチ、出力が前記主信号伝送路出力、とそれぞれ接続された構成され、前記光Ａｍｐは、分岐伝送回路が障害で切れた場合に、真空リレーにより該分岐伝送路に給電がかかっている場合は給電をＯＦＦ、該分岐伝送路の給電が切れた場合はＯＮとするように動作し、前記第１の光サーキュレータで分岐され、迂回路を形成した場合に、前記光アイソレータにおいて、前記第２の光サーキュレータから前記第２のファイバーブラックグレーティングに入力した信号のうち透過された信号を遮断することにより、主伝送路の伝送特性を劣化させないことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による分岐装置の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図６を参照すると本発明の分岐装置の４つの実施形態が示されている。
【００１４】
図１は、本発明の分岐装置の第１の実施形態のブロック図である。本実施形態の分岐装置５は、光ＡＤＭ１、２個の光カプラ２および３、並びに、光Ａｍｐ４を有して構成される。
【００１５】
分岐装置５は、例えば、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ／波長分割多重または波長多重）された伝送路において特定の波長の光を分岐または挿入する光分岐装置である。分岐装置５は、２入力／２出力（１０、２０／１１、２１）の光波長多重装置である。これらの入出力の、第１の入力は主信号伝送路入力１０であり、第２の入力は分岐伝送路入力２０である。また、第１の出力は主信号伝送路出力１１であり、第２の出力は分岐伝送路出力２１である。
【００１６】
光ＡＤＭ１、Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ／波長多重素子であり、所定の複数波長の光へ特定の波長の光を挿入し多重し、または所定の複数波長の光から特定の波長の光を分岐するために用いる素子である。
【００１７】
２個の光カプラ２および３は光連結素子であり、光カプラ２は１入力２出力の光分離を行い、光カプラ３は２入力１出力の光結合を行なう。
光Ａｍｐ４は、光増幅器であり、駆動端子へ所定の電圧Ｖｏの印加により増幅稼働のｏｎ／ｏｆｆが制御される。
【００１８】
上記各構成部の接続関係において、光ＡＤＭ１の入力は分岐装置５の主信号伝送路入力１０に、光ＡＤＭ１の出力は分岐装置５の主信号伝送路出力１１に接続される。また、光ＡＭＤ１の光分岐信号路は光カプラ２の入力に、光挿入信号路は光カプラ３の出力に接続される。光カプラ２の出力の一つは分岐装置５の分岐伝送路出力２１に、もう一つは光Ａｍｐ４の入力に接続され、光カプラ３の入力の一つは分岐装置５の分岐伝送路入力２０に、もう一つは光Ａｍｐ４の出力に接続される。これらの内部接続関係で構成される分岐装置５は、主信号伝送路入力１０が端局Ａに接続され、主信号伝送路出力１１が端局Ｂに接続される。また、分岐伝送路入力２０が分岐局Ｃに接続され、分岐伝送路出力２１が分岐局Ｃに接続される。
【００１９】
上記に構成される本実施形態の分岐装置５について説明する。先ず、光Ａｍｐ４の動作について説明する。システム全体のブロック接続構成は、従来例で用いた図７と同様である。
光Ａｍｐ４は、電圧Ｖｏが印加されない時は挿入損失−３０ｄＢ程度であり、伝送路は断と同じ状態にある。また、電圧Ｖｏが印加された時は光増幅器として動作するため、伝送路は導通となる。なお、この光Ａｍｐ４の特性は光ＡＤＭ１で信号合波時に分岐されない信号波長λ１−ｈ、λｊ−ｎと分岐されてこの光Ａｍｐ４を通る分岐信号波長λｉを同じくするように利得が初期設定されているものとする。
【００２０】
正常時においては、光Ａｍｐ４へは電圧Ｖｏが印加されない状態にあるため光Ａｍｐ４を含む伝送路は断となっている。この状態で端局Ａからの波長λ１−ｎのうち特定波長のλｉが光ＡＤＭ１で分岐される。この分岐された特定波長の光λｉは、光分岐信号路から光カプラ２を通って分岐装置５の分岐伝送路出力２１へと送出され、分岐局Ｃへ送られる。また、分岐局Ｃからの波長λｉは分岐装置５の分岐伝送路入力２０へ伝送され、光ＡＤＭ１の光挿入信号路に入力される。そしてここで主信号λ１−ｈ、λｊ−ｎと合波され、波長λ１−ｎが主信号伝送路出力１１へ送出され、端局Ｂへ送出される。
【００２１】
この方式において、分岐装置５と分岐局Ｃとの間で、例えば、光ファイバケーブルが切断した場合等においては、分岐装置５の分岐伝送路入力に波長λｉが入力されない。このため端局Ｂへ波長λｉが伝送されなくなる。これを防ぐために光Ａｍｐ４に電圧Ｖｏを印加すると光Ａｍｐ４は導通となり、光ＡＤＭ１で分岐された波長λｉは光カプラ２、光Ａｍｐ４、光カプラ３を通って光ＡＤＭ１の光挿入信号路へ送られる。この電圧Ｖｏのｏｎ／ｏｆｆは、従来例の動作説明で述べたように、分岐局からの給電の有無で制御が可能である。
【００２２】
光挿入信号路の信号の大きさは、主信号路の分岐されていない信号の大きさに合わせる必要がある。このため正常時は分岐局Ｃから操作して合わせてある。ところが分岐局Ｃから信号が来ない時には、光挿入信号路の信号は光カプラ２、光カプラ３を通り６ｄＢ損失となる。このため光Ａｍｐ４を＋６ｄＢｍに設定することで信号の大きさを合わせることができる。
【００２３】
図２は本発明の分岐装置の第２の実施形態のブロック図である。
本実施形態の分岐装置１５は、第１の実施形態で説明した光分岐信号路および光挿入信号路へ接続されている光カプラ２、３の代わりに、光ＳＷ６、７を用いて構成されている。よって、主信号伝送路入力３０と主信号伝送路出力３１の、端局Ａおよび端局Ｂとの接続における動作内容は、上記第１の実施形態と同様である。しかし、分岐伝送路入力４０および分岐伝送路出力４１の接続において、分岐装置１５の動作内容が相違する。
【００２４】
正常時の光ＳＷ６は、光分岐信号路と分岐装置１５の分岐伝送路出力４１が接続され、光ＳＷ７は光挿入信号路と分岐装置１５の分岐伝送路入力４０と接続されている。この光ＳＷ６、７の動作は、それぞれの光ＳＷ６、７が切り替わることにより、図中の光Ａｍｐ４の出力と接続されるようになっている。
なお、各実施形態で説明した図１および図２中の光カプラ２、３および光ＳＷ６、７の組み合わせは、それぞれ相互の組み合わせ、または混合使用等、どのようにしても構成上問題はない。
【００２５】
次に上記の第１及び第２の実施形態において、特に分岐装置中の光ＡＤＭの構成が光サーキュレータとファイバー・ブラック・グレーティング（以下では、ＦＢＧという）によって構成された場合の問題点および解決手段を以下に述べる。
【００２６】
図１０は分岐装置中の光ＡＤＭの構成が光サーキュレータとファイバー・ブラック・グレーティングとによって構成された場合を示している。図１０において、分岐装置７５の主信号伝送路入力は、光サーキュレータ２４ａの入力に接続され、この光サーキュレータ２４ａの出力はＦＢＧ２３に出力されている。ＦＢＧ２３は光を回折する装置で反射した成分は光サーキュレータ２４ａを通過して光分岐回路２６ａに出力される。また、ＦＢＧ２３を透過した光成分は光サーキュレータ２４ｂに出力される。
【００２７】
光分岐回路２６ａの２つの出力の一方は分岐伝送路出力と接続され、他方は、光Ａｍｐ４に出力される。光Ａｍｐ４の出力は光分岐回路２６ｂに出力される。また光分岐回路２６ｂの二つの入力のもう一つは局舎Ｃからの分岐伝送路入力と接続され、出力は光挿入信号路により光サーキュレータ２４ｂの入力に接続されている。光サーキュレータ２４ｂの出力は主信号伝送路出力により局舎Ｂにつながっている。
【００２８】
上記構成の分岐装置において、分岐局側伝送路で障害が発生した場合、従来の分岐装置では障害のあった経路の給電が断になったのを検知し、光Ａｍｐ４が動作をして、分岐信号は光分岐回路２６ａから光Ａｍｐ４、光分岐回路２６ｂを通過して再びメイン信号に合波される。
【００２９】
しかし、この従来の技術では、分岐装置中の光ＡＤＭの構成が光サーキュレータ及びＦＢＧによって構成された場合、分岐局伝送路で障害が発生し、分岐信号を光Ａｍｐ４で迂回した後、メイン伝送路に合波すると、メイン伝送路の伝送特性が劣化するという問題を伴っていた。
【００３０】
その理由は、分岐局側の伝送路で障害が発生し、光Ａｍｐ４が動作すると、光Ａｍｐ４の出力は光分岐回路２６ｂ、光サーキュレータ２４ｂと通過した後、ＦＢＧ２３で反射される成分と透過される成分に分けられるが、そのうち透過される成分は光サーキュレータ２４ａ、光分岐回路２６ａを通過した後再び光Ａｍｐ４に入力されるため、ループが形成される。この状態では光Ａｍｐ４の利得が最大となる波長近傍において、ループを１周するときの利得が通過損失を上回るため発振が発生しメイン伝送路の発振波長における雑音成分が増加するからである。
【００３１】
そこで本発明の分岐装置の第３の実施形態として、光ＡＤＭ内がサーキュレータとＦＢＧの構成であっても、メイン伝送路の伝送特性が劣化しない分岐装置について図３を用いて説明する。
【００３２】
図３は本発明の分岐装置の第３の実施形態を示すブロック構成図である。
本実施形態の分岐装置２５は、光ＡＤＭ１、２個の光分岐回路２６ａ及び２６ｂ、並びに光Ａｍｐを有して構成される。また、本第３の実施形態の特徴である光ＡＤＭ１は、２個の光サーキュレータ２４ａ及び２４ｂ、２個のＦＢＧ２３ａ及び２３ｂ、１個の光アイソレータ２２を有して構成される。尚、本実施形態の光分岐回路２６ａ及び２６ｂは光カプラまたは光スイッチのどちらを用いてもよいものとする。
【００３３】
図３において、第３の実施形態の分岐装置は、局舎Ａからの主信号伝送路入力を第１の光サーキュレータ２４ａの入力に接続し、光サーキュレータ２４ａの第１の出力を第１のＦＢＧ２３ａの入力に接続し、その出力を光アイソレータ２２の入力に接続する。前記光アイソレータ２２の出力を第２のＦＢＧ２３ｂの入力に接続し、その出力を第２の光サーキュレータ２４ｂの第１の入力に接続する。一方、第１の光サーキュレータ２４ａの第２の出力は第１の光分岐回路２６ａの入力に接続し、その光分岐回路２６ａの第１の出力は分岐信号として局舎Ｃへと送出する。一方第１の光分岐回路２６ａの第２の出力は光Ａｍｐ４の入力へ接続し、その光Ａｍｐ４の出力を第２の光分岐回路２６ｂの第１の入力に接続する。一方局舎Ｃからの合波信号は第２の光分岐回路２６ｂの第２の入力に接続し、第２の光分岐回路２６ｂの出力を第２の光サーキュレータ２４ｂの第２の入力に接続し、光サーキュレータ２４ｂの出力から局舎Ｂへ送出する構成になっている。
【００３４】
次に、本実施形態の動作例について説明する。
光Ａｍｐ４は分岐伝送路が障害で切れた場合、これを検知し動作するようになっており、第１の光サーキュレータ２４ａで分岐された信号は、第１の光分岐回路２６ａ→光Ａｍｐ４→第２の光分岐回路２６ｂ→第２の光サーキュレータ２４ｂの経路で迂回される。この時、第２の光サーキュレータ２４ｂから第２のＦＢＧ２３ｂに入力した信号のうち透過された信号は光アイソレータ２２で遮断されるため分岐信号迂回時にループが形成されることはない。
【００３５】
尚、本実施形態では、分岐伝送路が障害で切れた場合に光Ａｍｐを動作させるための方法は真空リレーを用い、分岐伝送路に給電がかかっている場合は光Ａｍｐの給電をＯＦＦ、分岐伝送路の給電が切れた場合に光Ａｍｐの給電をＯＮするように接続するものとする。また、光分岐回路には光カプラあるいは前記真空リレーにより光経路を切り替える光スイッチを使用し、光ＡＤＭ内の二つのＦＢＧは透過する信号の伝送特性を劣化させないため同特性のものを使用するものとする。
【００３６】
上記の構成及び動作により、光Ａｍｐ４が分岐伝送路が障害で切れた場合、これを検知して動作を開始し、第１の光サーキュレータ２４ａで分岐された信号を第１の光分岐回路２６ａ→光Ａｍｐ４→第２の光分岐回路２６ｂ→第２の光サーキュレータ２４ｂの迂回経路が形成されても、第２の光サーキュレータ２４ｂから第２のＦＢＧ２３ｂに入力した信号のうち透過された信号が光アイソレータ２２で遮断されるため分岐信号迂回時にループが形成されることがない。よって発振が発生しメイン伝送路の発振波長における雑音成分が増加して、メイン伝送路の伝送特性が劣化することがなくなる。
【００３７】
次に光ＡＤＭ内が光サーキュレータとＦＢＧの構成であってもメイン伝送路での発振波長における雑音成分の増加を防ぎ、メイン伝送路の伝送特性の劣化を防ぐことのできる分岐装置の第２の形態を本発明の分岐装置の第４の実施形態として説明する。
【００３８】
図４を参照すると本発明の分岐装置の第４の実施形態の構成が示されている。本第４の実施形態の特徴は、光ＡＤＭ１内が２個の光サーキュレータ２４ａ及び２４ｂとＦＢＧとによって構成された点と、光Ａｍｐ４からの出力を直接、光分岐装置２６ｂに入力するのではなく、光Ａｍｐ４と光分岐装置２６ｂとの間に帯域透過器を設けた点である。
【００３９】
図４において、本実施形態は局舎Ａからの主信号伝送路入力を第１の光サーキュレータ２４ａの入力に接続し、その第１の光サーキュレータ２４ａの第１の出力をＦＢＧ２３の入力に接続し、その出力を第２の光サーキュレータ２４ｂの第１の入力に接続する。一方、第１の光サーキュレータ２４ａの第２の出力は第１の光分岐回路２６ａの入力に接続し、第１の光分岐回路２６ａの第１の出力は分岐信号として局舎Ｃへと送出する。一方第１の光分岐回路２６ａの第２の出力は光Ａｍｐ４の入力へ接続し、光Ａｍｐ４の出力を帯域透過器２７の入力に接続し、帯域透過器２７の出力は第２の光分岐回路２６ｂの第１の入力に接続する。一方局舎Ｃからの合波信号は第２の光分岐回路２６ｂの第２の入力に接続し、第２の光分岐回路２６ｂの出力を第２の光サーキュレータ２４ｂの第２の入力に接続し、第２の光サーキュレータ２４ｂの出力から局舎Ｂへ送出する構成になっている。
【００４０】
尚、光分岐回路には光カプラあるいは前記真空リレーにより光経路を切り替える光スイッチを使用する。分岐伝送路が障害で切れた場合に光Ａｍｐを動作させるための方法は真空リレーを用い、分岐伝送路に給電がかかっている場合は光Ａｍｐの給電をＯＦＦ、分岐伝送路の給電が切れた場合に光Ａｍｐの給電をＯＮするように接続する。
【００４１】
次に、本実施形態による動作例を説明する。
光Ａｍｐ４は分岐伝送路が障害で切れた場合、これを検知し動作するようになっており、光ＡＤＭ１内の第１の光サーキュレータ２４ａで分岐された信号は、第１の光分岐回路２６ａ→光Ａｍｐ４→帯域透過器２７→第２の光分岐回路２６ｂ→第２の光サーキュレータ２４ｂの経路で迂回される。この時ループが形成された場合でも帯域透過器２７が発振による雑音成分を除去するため主信号伝送路の伝送特性に影響を与えることはない。
【００４２】
次に迂回路に使用する帯域透過器の構成を図５に示す。図５のＡは光バンドパスフィルタで構成する場合で、この時使用する光バンドパスフィルタの帯域幅は図６に示すように光ＡＤＭ内のＦＢＧの透過の帯域幅より狭いものを用いる。よって帯域透過器２７が利得最大となる波長近傍の雑音成分を除去するため、発振による雑音成分を除去することができる。
【００４３】
また、図５のＢは光サーキュレータと第２のＦＢＧで構成する場合で、第２のＦＢＧの反射の帯域幅は図６に示すように光ＡＤＭ内のＦＢＧの透過の帯域幅より狭いものを用いる。よって帯域透過器２７が利得最大となる波長近傍の雑音成分を除去するため、発振による雑音成分を除去することができる。
【００４４】
上記の構成及び動作により、光Ａｍｐ４が分岐伝送路が障害で切れた場合、これを検知して動作を開始し、第１の光サーキュレータ２４ａで分岐された信号を第１の光分岐回路２６ａ→光Ａｍｐ４→帯域透過器２７→第２の光分岐回路２６ｂ→第２の光サーキュレータ２４ｂの迂回経路が形成されても、帯域透過器２７が利得最大となる波長近傍の雑音成分を除去するため、発振による雑音成分を除去して主信号伝送路の伝送特性に影響を与えることはない。
【００４５】
上記の各実施形態における第１の効果は、分岐装置の挿入損失を少なくできる分岐装置を挟む光Ａｍｐの中継間隔を大きくできる。また挿入損失が少ないことでシステム設計における設計に余裕ができることである。
【００４６】
その理由は、主信号から光ＡＤＭによって分岐、挿入される信号路に光カプラもしくは光ＳＷを接続し、さらに光Ａｍｐを接続することで分岐局から信号が来ない時の分岐伝送路を構成することができる。このため、主信号伝送路に挿入損失を発生させる光ＳＷや光カプラが不要となり、分岐装置の挿入損失を少なくできる。
【００４７】
また、第３、第４の実施形態による効果は光ＡＤＭ内が光サーキュレータとＦＢＧによる構成であっても分岐伝送路障害のため分岐信号を迂回した場合に、主信号伝送路の伝送特性に影響を与えないということである。
【００４８】
その理由は、第３の実施形態の場合は、分岐信号迂回時にループを形成しないということであり、第４の実施形態の場合、ループが形成されても利得が最大となる波長近傍の雑音成分を除去するため発振が発生しないからである。
【００４９】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明より明かなように、本発明の分岐装置は、光ＡＤＭの、第１の入力が分岐装置の主信号伝送路入力、第１の出力が分岐装置の主信号伝送路出力、第２の入力が第２の光カプラまたは第２の光スイッチ、第２の出力が第１の光カプラまたは第１の光スイッチ、とそれぞれ接続され、第１の光カプラまたは第１の光スイッチの、第１の出力が分岐装置の分岐伝送路出力、第２の出力が光Ａｍｐの入力、とそれぞれ接続され、第２の光カプラまたは第２の光スイッチの、第１の入力が分岐装置の分岐伝送路入力、第２の入力が光Ａｍｐの出力、とそれぞれ接続されて構成され、光ＡＤＭは、１入力２出力の第１の光サーキュレータ、１ 入力１出力の第１のファイバーブラックグレーティング、１入力１出力の光アイソレータ、１入力１出力の第２のファイバーブラックグレーティング、２入力１出力の第２の光サーキュレータ、とを有し、第１の光サーキュレータの、入力が主信号伝送路入力、第１の出力が第１の光カプラまたは第１の光スイッチ、第２の出力が第１のファイバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、第１のファイバーブラックグレーティングの、出力が光アイソレータの入力、該光アイソレータの出力が第２のファーバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、第２の光サーキュレータの、第１の入力が第２のファイバーブラックグレーティングの出力、第２の入力が第２の光カプラまたは第２の光スイッチ、出力が主信号伝送路出力、とそれぞれ接続されて構成され、光ａｍｐは、分岐伝送路が障害で切れた場合に、真空リレーにより該分岐伝送路に給電がかかっている場合は給電をＯＦＦ、該分岐伝送路の給電が切れた場合はＯＮとするように動作し、第１の光サーキュレータで分岐され、迂回路を形成した場合に、光アイソレータにおいて、第２の光サーキュレータから第２のファイバーブラックグレーティングに入力した信号のうち透過された信号を遮断する。本構成により、挿入損失の少ない、ＷＤＭ伝送における複数波長から特定の波長を分岐／挿入する光ＡＤＭ機能を有する分岐装置が構成される。このことにより、光伝送路の伝送効率の向上が図れ、分岐装置を挟む光Ａｍｐの中継間隔を大きくでき、システム設計における設計の余裕度が増す。
【００５１】
また、上記の効果に加えて、光Ａｍｐが分岐伝送路で障害がおこり断線した場合、これを検知して動作を開始し、第１の光サーキュレータで分岐された信号を第１の光カプラまたは第１の光スイッチ→光Ａｍｐ→第２の光カプラまたは第２の光スイッチ→第２の光サーキュレータの迂回経路が形成されても、第２の光サーキュレータから第２のファイバーブラックグレーティングに入力した信号のうち透過された信号が光アイソレータで遮断されるため分岐信号迂回時にループが形成されることがない。よって発振が発生しメイン伝送路の発振波長における雑音成分が増加して、メイン伝送路の伝送特性が劣化することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分岐装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【図３】第３の実施形態を示すブロック構成図である。
【図４】第４の実施形態を示すブロック構成図である。
【図５】本発明に適用される帯域透過器の実施例を表す図である。
【図６】ＦＢＧの帯域特性と本発明に適用される帯域透過器の帯域特性を表す図である。
【図７】従来のシステム全体のブロック図である。
【図８】従来の分岐装置のブロック構成図である。
【図９】従来の給電回路のブロック図である。
【図１０】従来の光ＡＤＭ内が光サーキュレータとＦＢＧとで構成された分岐装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
１ 光ＡＤＭ
２、３ 光カプラ
４ 光Ａｍｐ
５、１５、２５、３５ 分岐装置
６、７ 光ＳＷ
１０、３０ 主信号伝送路入力
１１、３１ 主信号伝送路出力
２０、４０ 分岐伝送路入力
２１、４１ 分岐伝送路出力
２２ 光アイソレータ
２３ ＦＢＧ
２４ 光サーキュレータ
２６ 光分岐回路
２７ 帯域透過器
Claims (1)
- 複数波長から特定の波長の光を分岐／挿入する２入力２出力の光ＡＤＭ、１入力２出力間の光の連結を制御する第１の光カプラまたは真空リレーにより光経路の切り替えを制御する第1の光スイッチ、２入力１出力間の光の連結を制御する第２の光カプラ又は真空リレーにより光経路の切り替えを制御する第２の光スイッチ、及び光信号を増幅する光Ａｍｐを具備する分岐装置において、
前記光ＡＤＭの、第１の入力が前記分岐装置の主信号伝送路入力、第１の出力が前記分岐装置の主信号伝送路出力、第２の入力が前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチ、第２の出力が前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチ、とそれぞれ接続され、
前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチの、第１の出力が前記分岐装置の分岐伝送路出力、第２の出力が前記光Ａｍｐの入力、とそれぞれ接続され、
前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチの、第１の入力が前記分岐装置の分岐伝送路入力、第２の入力が前記光Ａｍｐの出力、とそれぞれ接続されて構成され、
前記光ＡＤＭは、
１入力２出力の第１の光サーキュレータ、１入力１出力の第１のファイバーブラックグレーティング、１入力１出力の光アイソレータ、１入力１出力の第２のファイバーブラックグレーティング、２入力１出力の第２の光サーキュレータ、とを有し、
前記第１の光サーキュレータの、入力が前記主信号伝送路入力、第１の出力が前記第１の光カプラまたは前記第１の光スイッチ、第２の出力が前記第１のファイバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、
前記第１のファイバーブラックグレーティングの、出力が前記光アイソレータの入力、該光アイソレータの出力が前記第２のファイバーブラックグレーティングの入力、とそれぞれ接続され、
前記第２の光サーキュレータの、第１の入力が前記第２のファイバーブラックグレーティングの出力、第２の入力が前記第２の光カプラまたは前記第２の光スイッチ、出力が前記主信号伝送路出力、とそれぞれ接続された構成され、
前記光Ａｍｐは、
分岐伝送回路が障害で切れた場合に、真空リレーにより該分岐伝送路に給電がかかっている場合は給電をＯＦＦ、該分岐伝送路の給電が切れた場合はＯＮとするように動作し、
前記第１の光サーキュレータで分岐され、迂回路を形成した場合に、前記光アイソレータにおいて、前記第２の光サーキュレータから前記第２のファイバーブラックグレーティングに入力した信号のうち透過された信号を遮断することにより、主伝送路の伝送特性を劣化させないことを特徴とする分岐装置。
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