JP3712372B2 - Single fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system - Google Patents

Single fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送媒体に一心の光ファイバを用いて双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムに係り、特に、加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムとしての加入者向け一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムの原理的な構成を示している。
【０００３】
すなわち、送り手側の送信装置１から送信される、例えば、公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号は、フィルタ２を介して一心の光ファイバ３により下り信号として相手側に伝送された後、フィルタ４を介して相手側の受信装置５に受信される。
【０００４】
一方、この相手側の送信装置６から送信される、例えば、公称波長λ２＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号は、フィルタ７を介して前記一心の光ファイバ３により上り信号として伝送された後、フィルタ８を介して送り手側の受信装置９に受信される。
【０００５】
図２の（ａ）は、前記フィルタ２及びフィルタ４の伝送特性を示している。
【０００６】
すなわち、これらのフィルタ２及びフィルタ４は、送り手側の送信装置１から送信される前記公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号を通過をさせるが、相手側から送信される前記公称波長λ２＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号を通過させないようにすることにより、下りの光信号と上りの光信号との干渉を防止するために、例えば、図示のような伝送特性を有したローパスフィルタ（ＬＰＦ）若しくはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。
【０００７】
図２の（ｂ）は、前記フィルタ７及びフィルタ８の伝送特性を示している。
【０００８】
すなわち、これらのフィルタ７及びフィルタ８は、相手側から送信される前記公称波長λ１＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号を通過させるが、送り手側の送信装置１から送信される前記公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号を通過をさせないようにすることにより、下りの光信号と上りの光信号との干渉を防止するために、例えば、図示のような伝送特性を有したハイパスフィルタ（ＨＰＦ）若しくはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。
【０００９】
図３は、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長を用いて多チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムの原理的な構成を示している。
【００１０】
すなわち、送り手側の送信装置１１から送信される、例えば、偶数値の波長λ１１＝１５５０ｎｍ，λ１２＝１５５２ｎｍ，λ１３＝１５５４ｎｍの３チャンネルの光信号は、櫛形フィルタ１２を介して一心の光ファイバ１３により下り信号として相手側に伝送された後、櫛形フィルタ１４を介して相手側の受信装置１５により受信される。
【００１１】
一方、この相手側の送信装置１６から櫛形フィルタ１７を介して送信される、例えば、奇数値の波長λ２１＝１５５１，λ２２＝１５５３，λ２３＝１５５５ｎｍの３チャンネルの光信号は、前記一心の光ファイバ３により上り信号として伝送された後、櫛形フィルタ１８を介して送り手側の受信装置１９により受信される。
【００１２】
図４の（ａ）は、前記櫛形フィルタ１２及び櫛形フィルタ１４の伝送特性を示している。
【００１３】
すなわち、これらの櫛形フィルタ１２及び櫛形フィルタ１４は、送り手側の送信装置１１から送信される前記偶数値の波長λ１１＝１５５０ｎｍ，λ１２＝１５５２ｎｍ，λ１３＝１５５４ｎｍの３チャンネルの光信号を通過をさせるが、当該受け手側の送信装置１６から送信される前記奇数値の波長λ２１＝１５５１，λ２２＝１５５３，λ２３＝１５５５ｎｍの３チャンネルの光信号を通過させないようにすることにより、当該受け手側において下りの光信号と上りの光信号との干渉を防止するために、例えば、図示のような櫛形の伝送特性を有するフィルタである。
【００１４】
図４の（ｂ）は、前記櫛形フィルタ１７及び櫛形フィルタ１８の伝送特性を示している。
【００１５】
すなわち、これらの櫛形フィルタ１７及び櫛形フィルタ１８は、受け手側の送信装置１６から送信される前記奇数値の波長λ２１＝１５５１，λ２２＝１５５３，λ２３＝１５５５ｎｍの３チャンネルの光信号を通過させるが、送り手側の送信装置１１から送信される前記偶数値の波長λ１１＝１５５０ｎｍ，λ１２＝１５５２ｎｍ，λ１３＝１５５４ｎｍの３チャンネルの光信号を通過をさせないようにすることにより、当該受け手側において上りの光信号と下りの光信号との干渉を防止するために、例えば、図示のような櫛形の伝送特性を有するフィルタである。
【００１６】
図５は、図１に示したように、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下りと上りとで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムを実際に加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムに適用した場合の構成を示している。
【００１７】
すなわち、このシステムでは、中継局Ａ側から、送信装置Ｔと受信装置Ｒを介して、それぞれ、下り方向と上り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う複数ｎ（例えば、ｎ＝１０）ラインの伝送媒体として、例えば、下り方向が公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号、上り方向が公称波長λ２＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号を伝送する、それぞれ、一心の光ファイバ１１，１２…１ｎが加入者局Ｂに接続されている。
【００１８】
また、この加入者局Ｂから、送信装置Ｔと受信装置Ｒを介してそれぞれ、下り方向と上り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う複数ｍラインの伝送媒体として、例えば、下り方向が公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号、上り方向が公称波長λ２＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号を伝送する、それぞれ、一心の光ファイバ２１，２２…２ｎが複数ｎ（例えば、ｎ＝１０）の各加入者宅Ｃ（１〜ｎ）の送信装置Ｔと受信装置Ｒとに接続されている。
【００１９】
なお、図５では、図１に示したようなフィルタ２、フィルタ４及びフィルタ７、フィルタ８等は、それぞれ、各送信装置Ｔと受信装置Ｒ等に組み込まれているものとして、それらの図示を省略している。
【００２０】
また、図３に示したように、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長を用いて多チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムを実際に加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムに適用した場合についても、図５と略同様に構成される。
【００２１】
ところで、図５に示したような短距離双方向光伝送システムでは、中継局Ａ側から加入者局Ｂとの間に、加入者数と同数の一心の光ファイバが必要になる。
【００２２】
このため、近時、長距離の基幹系双方向光伝送システムに採用されているアレイ導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を、加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムに適用することにより、必要となる一心の光ファイバ数を削減することが考えられる。
【００２３】
ここで、ＡＷＧは、例えば、文献“ＮＴＴ Ｒ＆Ｄ Ｖｏｌ．４９ Ｎｏ．６２０００ ｐｐ２９８−３０８”に開示されているように、通常、入力導波路と、アレイ導波路と、出力導波路と、及びこれらの各導波路を接続するレンズ導波路とが共に、基板上に集積化された合分波器である。
【００２４】
そして、このような構成のＡＷＧを分波器として用いる場合には、入力導波路からの光信号はレンズ導波路で広げられた後、アレイ導波路に分岐される。
【００２５】
この分岐された光信号は、各導波路の長さの相違によって、それぞれ、位相差が生じており、再び、レンズ導波路で合波されると、位相差に応じた特定の出力導波路に集光される。
【００２６】
この集光位置が光信号の波長によって異なるため、光波長分割多重信号（ＷＤＭ光信号）は、その波長ごとに異なる出力導波路に出力される如くした、ＡＷＧのフィルタ機能により波長分離すなわち分波される。
【００２７】
また、このような構成のＡＷＧを合波器として用いる場合には、上述したと逆の機能を奏するようにしてやればよい。
【００２８】
図６は、アレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を採用して実現されている従来の長距離の基幹系双方向光伝送システムを、加入者宅と局を接続する短距離光伝送システムに適用した場合における中継局Ａ側から加入者局Ｂとの接続構成を示している。
【００２９】
なお、この図６に示す構成では、後述する本発明において利用しているようなＡＷＧの周回特性を利用していない。
【００３０】
すなわち、図６に示す構成においては、例えば、下り方向では、中継局Ａ側のＡＷＧ４１により、４波（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号を合波して１波のＷＤＭ信号として第１の一心の光ファイバ４２に伝送し、加入者局ＢのＡＷＧ４３のフィルタ機能により、１波のＷＤＭ信号を分波して、再び、４波（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号に分離するようにしている。
【００３１】
また、上り方向では、加入者局Ｂ側のＡＷＧ４４により、４波（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号を合波して１波のＷＤＭ信号として第２の一心の光ファイバ４５に伝送し、中継局Ａ側のＡＷＧ４６のフィルタ機能により、１波のＷＤＭ信号を分波して、再び、４波（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号に分離するようにしている。
【００３２】
このようなＡＷＧを用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を採用して実現されている従来の長距離の基幹系双方向光伝送システムを、加入者と局を接続する短距離光伝送システムに適用した場合の双方向光伝送システムでは、後述する本発明において利用しているようなＡＷＧの周回特性を利用していないために、中継局Ａ側から加入者局Ｂとの局との伝送媒体の接続が下り方向と上り方向とで別々であるため、第１及び第２の一心の光ファイバ４２，４５として、計２本の一心の光ファイバが用いられている。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、図５に示されるような従来の技術において、一心加入者向けサービスを実現するために中継局Ａ側から加入者局の間で、加入者数と同数の一心の光ファイバが必要になる。
【００３４】
ここで、中継局Ａ側から加入者局の間において、接続を必要とする一心の光ファイバの心線数を減らすためには、加入者局にメンテナンス等を必要とする電気多重装置を設置する必要があるので、コスト的にも、また、加入者局でのメンテナンス等の点でも非効率的であるという問題を有している。
【００３５】
一方、図６に見られるようなアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を採用して実現されている従来の長距離の基幹系双方向光伝送システムを、加入者伝送システムに適用すると、後述する本発明において利用しているようなＡＷＧの周回特性を利用していないために、中継局から加入者局の間に一心の光ファイバが２本必要となるので、コスト的に効率が悪いという問題を有している。
【００３６】
なお、上述した文献“ＮＴＴ Ｒ＆Ｄ Ｖｏｌ．４９ Ｎｏ．６ ２０００ ｐｐ２９８−３０８”に、ＡＷＧの波長周回性を利用したフルメッシュネットワークについて開示されているように、ＡＷＧの波長周回性を利用した従来技術では、ＡＷＧの波長周回性を利用した波長ルーチング機能による光ルータとしての応用例についてしか実現されていない。
【００３７】
また、特開２００１−８６１０４号公報に開示されている双方向型光波長分割多重伝送システムでは、加入者向けの一心の光ファイバを用いた双方向型光波長分割多重伝送システムについての考慮がなされていない。
【００３８】
すなわち、従来技術では、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なＡＷＧを用いた光アクセスネットワークを実現することにについては、何等の開示や示唆がなされていない。
【００３９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、例えば、伝送媒体に一心の光ファイバを用いて双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークに適する一心双方向型光波長分割多重伝送システムを提供することを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、
（１） それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有する第１のアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第２及び第１の光信号を送受信のために合分波するもので、前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧの周回特性に対応した周回特性を有する第２のＡＷＧを備えた第２の通信ノードと、
それぞれ前記第２のＡＷＧに接続され、所定の波長を有する前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器及びそれぞれ前記第２の光信号の波長と異なる所定の波長を有する前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器と、
前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であると共に、
前記第２のＡＷＧに接続される前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であり、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているもので、前記第１の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第１のＡＷＧを通過する際に前記第１のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されると共に、前記第２の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第２のＡＷＧを通過する際に前記第２のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４１】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（２） 前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う前記複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う前記複数の光送信器に接続されていることを特徴とする（１）に記載の一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４２】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（３） それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有する第１のアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第２及び第１の光信号を送受信のために合分波するもので、前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧの周回特性に対応した周回特性を有する第２のＡＷＧを備えた第２の通信ノードと、
それぞれ前記第２のＡＷＧに接続され、所定の波長を有する前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器及びそれぞれ前記第２の光信号の波長と異なる所定の波長を有する前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器と、
前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているものであって、
前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う前記複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う前記複数の光送信器に接続され、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ所定の波長を有する光信号を各別に送出する波長固定光源を利用した光送信器であると共に、
前記複数の加入者宅に備えられている前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であり、
前記第２の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第２のＡＷＧを通過する際に前記第２のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４３】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（４） それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有するアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第１及び第２の光信号を送受信のためにスターカップラを備えた第２の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに備えられる前記ＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられるスターカップラとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記ＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であると共に、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記ＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているものであって、前記第１の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記ＡＷＧを通過する際に前記ＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４４】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（５） 前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記スターカップラに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器に接続されていることを特徴とする（４）に記載の一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４８】
【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について説明する。
【００４９】
（第１の実施の形態）
図７は、本発明の第１の実施の形態による一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークの接続構成について説明するために示すブロック図である。
【００５０】
すなわち、第１の実施の形態による一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいては、図７に示すように、中継局１０１と加入者局１０２とにそれぞれアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）１０１ａ，１０２ａを設置し、これらの中継局１０１と加入者局１０２との間において、各ＡＷＧ１０１ａ，１０２ａの波長通過域の周回特性を満たす波長の組の光信号を用いて送受信を行うようにしている。
【００５１】
ここで、ＡＷＧの周回特性とは、図８に示されているように、例えば、１×４の入出力端を有するＡＷＧを分波器として用いる場合において、入力端側から波長λ１，λ２，λ３，λ４（但し、λ１＜λ２＜λ３＜λ４）の光信号及びこれらの波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号とそれぞれ同じ波長間隔にある、すなわち周回波長関係にある波長λ１１，λ１２，λ１３，λ１４（但し、λ１１＜λ１２＜λ１３＜λ１４）の光信号が入力された場合、各出力端（ポート）１，２，３，４側からそれぞれ波長λ１，λ２，λ３，λ４の光信号に加えて、同一の出力端（ポート）１，２，３，４を通過することが可能となる光信号の波長として、これらの波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号とそれぞれ同じ波長間隔にある、すなわち周回波長関係にある波長λ１１，λ１２，λ１３，λ１４の光信号を出力し得るようなフィルタ機能を意味している。
【００５２】
すなわち、この場合、出力端（ポート）１側からは、波長λ１の光信号と、波長λ１１の光信号が出力されることになる。
【００５３】
また、出力端（ポート）２側からは、波長λ２の光信号と、波長λ１２の光信号が出力されることになる。
【００５４】
また、出力端（ポート）３側からは、波長λ３の光信号と、波長λ１３の光信号が出力されることになる。
【００５５】
また、出力端（ポート）４側からは、波長λ４の光信号と、波長λ１４の光信号が出力されることになる。
【００５６】
そして、図７において、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａの入力側には、それぞれ一つの光送信器と一つの光受信器とを１組とするｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１とｎ個の光受信器Ｒ１１…Ｒｎ１とが、ｎ個のカップラＣ１１…Ｃｎ１を介して接続されている。
【００５７】
ここで、ｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１は、それぞれ、波長λ１からλｎを含み、且つ、ＡＷＧ１０１ａ及びＡＷＧ１０２ａの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器、もしくは、それぞれ波長λ１からλｎの光信号を各別に送出する波長固定光源を利用した光送信器である。
【００５８】
また、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａの出力側には、一心双方向光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバＦ１００の一端が接続されている。
【００５９】
そして、この単一の一心の光ファイバＦ１００の他端は、加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａの入力側に接続されている。
【００６０】
この加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａの出力側には、ｎ個の加入者宅１…ｎにおいて、それぞれ一つの光受信器と一つの光送信器とを１組とするｎ個の光受信器Ｒ１２…Ｒｎ２とｎ個の光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２とが、ｎ個のカップラＣ１２…Ｃｎ２を介してそれぞれ一心双方向伝送を行うｎ本の一心の光ファイバＦ１…Ｆｎを介して接続されている。
【００６１】
ここで、ｎ個の光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２は、それぞれ、波長λ１′からλｎ′を含み、且つ、中継局１０１のＡＷＧ１０１ａ及び加入者局１０２のＡＷＧ１０２ａでの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器、もしくは、それぞれ波長λ１′からλｎ′の光信号を各別に送出する波長固定光源を利用した光送信器である。
【００６２】
そして、中継局１０１側のｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１からそれぞれ出力される波長λ１からλｎの各光信号と、ｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２からそれぞれ出力される波長λ１′からλｎ′の各光信号とは、前述したように、ＡＷＧ１０１ａ，１０２ａの周回波長関係を満たすように設定されているものとする。
【００６３】
すなわち、波長λ１とλ１′、λ２とλ２′…λｎとλｎ′は、それぞれ中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａ及び加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａでの周回波長であり、それぞれ、ＡＷＧ１０１ａ及びＡＷＧ１０２ａの同一の出力ポートを通過することが可能となる光信号の波長である。
【００６４】
また、中継局１０１側のｎ個の光受信器Ｒ１１…Ｒｎ１及びｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光受信器Ｒ１２からＲｎ２は、それぞれ、本実施の形態によるシステムで使用している波長帯域の光信号を受信する光受信器である。
【００６５】
なお、本実施の形態によるシステムで使用しているＡＷＧ１０１ａ及びＡＷＧ１０２ａとは、それぞれ、温度無依存型のものである。
【００６６】
そして、本実施の形態によるシステムで使用している中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａは、中継局１０１側のｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１から発せられた波長λ１，λ２…λｎを含む各光信号を合波して多重化し、単一の一心の光ファイバＦ１００に光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を送出すると共に、単一の一心の光ファイバＦ１００からの光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を分波して中継局１０１側のｎ個の光受信器Ｒ１１からＲｎ１に波長λ１′，λ２′，…λｎ′の各光信号を振り向ける受動素子である。
【００６７】
また、同様に、本実施の形態によるシステムで使用している加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａは、ｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２から発せられた波長λ１′，λ２′，…λｎ′を含む各光信号を合波して多重化し、単一の一心の光ファイバＦ１００に光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を送出すると共に、単一の一心の光ファイバＦ１００からの光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を分波してｎ個の加入者宅１…ｎのｎ個の中ｎ個の光受信器Ｒ１２からＲｎ２に波長λ１，λ２，…λｎの各光信号を振り向ける受動素子である。
【００６８】
次に、中継局１０１と、加入者局１０２と、ｎ個の加入者宅１…ｎ間における光信号の送受信動作について説明する。
【００６９】
まず、中継局１０１側のｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１のうち、第１の光送信器Ｔ１１から発せられた波長λ１を含む光信号は、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過することにより、ＡＷＧのフィルタ機能により波長λ１の狭帯域の光信号として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【００７０】
このとき、中継局１０１側の第１の光送信器Ｔ１１から発せられた光信号は、中継局１０１側の第２から第ｎの光送信器Ｔ２１からＴｎ１より発せられた波長λ２…λｎを含む複数の光信号と多重化され、ＡＷＧのフィルタ機能により、それぞれ、波長λ１，λ２…λｎの狭帯域の光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【００７１】
この光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）が加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａを通過すると、ＡＷＧのフィルタ機能により分波されて、それぞれ波長λ１からλｎの複数の光信号として、該ＡＷＧ１０２ａのｎ個の各出力ポートからｎ本の一心の光ファイバＦ１…Ｆｎに各別に出力される。
【００７２】
ここで、ＡＷＧ１０２ａの第１の出力ポートから第１の一心の光ファイバＦ１に出力された波長λ１の光信号は、カップラＣ１２を通して第１の加入者宅１の光受信器Ｒ１２で受信される。
【００７３】
同様に、第１の加入者宅１側の光送信器Ｔ１２から発せられた波長λ１′を含む光信号は、カップラＣ１２を介して同一の一心の光ファイバＦ１中を伝送され、加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａに達する。
【００７４】
この波長λ１′を含む光信号は、加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａを通過することにより、ＡＷＧのフィルタ機能により波長λ１′の狭帯域の光信号として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【００７５】
このとき、波長λ１′の光信号は、第２から第ｎの加入者宅２…ｎ側の各光送信器Ｔ２２からＴｎ２より発せられた波長λ２′…λｎ′を含む複数の光信号と多重化され、ＡＷＧのフィルタ機能により、それぞれ、波長λ１′，λ２′…λｎ′の狭帯域の光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）として、単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【００７６】
この光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）は、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過すると、ＡＷＧのフィルタ機能により分波されて、それぞれ、波長λ１′，λ２′…λｎ′の光信号として、該ＡＷＧ１０１ａのｎ個の各出力ポートから中継局１０１側のｎ個の光受信器Ｒ１１からＲｎ１にて各別に受信される。
【００７７】
以上のように、本実施の形態によれば、中継局１０１と加入者局１０２とに、それぞれＡＷＧ１０１ａとＡＷＧ１０２ａとを用いると共に、下り方向で伝送する光信号の波長と、上り方向で伝送する光信号の波長とにＡＷＧの周回波長関係を持たせておくことにより、中継局１０１と加入者局１０２との間を単一の一心の光ファイバＦ１００を接続するだけで済ませることができる。
【００７８】
（第２の実施の形態）
前述したような第１の実施の形態において、加入者局１０２のＡＷＧ１０２ａの代替として、スターカップラを使用することができる。
【００７９】
但し、このとき、各加入者宅１…ｎ側の各光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２は、それぞれ、広帯域光源から狭帯域フィルタ等により抽出した波長λ１′からλｎ′までの前記第２の光信号を各別に送出する送信器、若しくは、波長λ１′からλｎ′までの前記第２の光信号を各別に送出する狭帯域光源を利用した送信器であることが必要となる。
【００８０】
また、この場合、加入者宅１…ｎ側の各受信器Ｒ１２…Ｒｎ２は、それぞれ、波長λ１からλｎまでの前記第１の光信号の内から所定の波長の光信号を抽出し得る機能を備えている受信器であることが必要となる。
【００８１】
図９は、本発明の第２の実施の形態として適用される一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける局と加入者宅を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とスターカップラとを用いた光アクセスネットワークに適する広帯域光源装置を備えた双方向型光波長分割多重伝送システム用光送受信装置の接続構成について説明するために示すブロック図である。
【００８２】
すなわち、本発明の第２の実施の形態として適用される一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける局と加入者宅を接続する短距離双方向光伝送システムにおいては、図９に示すように、中継局１０１側にアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）１０１ａを設置し、加入者局１０２側にスターカップラ１０２ｂを設置し、これらの中継局１０１と加入者局１０２との間において、ＡＷＧ１０１ａの波長通過域の周回特性を満たす波長の組の光信号を用いて送受信を行うようにしている。
【００８３】
そして、図９において、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａの入力側には、それぞれ一つの光送信装置（Ｔ１１…Ｔｎ１）と一つの光受信装置（Ｒ１１…Ｒｎ１）とを有するｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１が、ｎ個のカップラＣ１１…Ｃｎ１を介して接続されている。
【００８４】
ここで、ｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光送信装置Ｔ１１…Ｔｎ１は、それぞれ、波長λ１からλｎまでの前記第１の光信号を含む広帯域の光信号を出射する広帯域光源ＢＰＳ１１…ＢＰＳｎ１と、このｎ個の広帯域光源ＢＰＳ１１…ＢＰＳｎ１から出射される前記所定の波長範囲の広帯域の光信号に対し、前記ＡＷＧの対応する周回波長関係にある光信号を通過させないように帯域制限を行う広帯域通過フィルタとＢＰＦ１１…ＢＰＦｎ１と、このｎ個の広帯域通過フィルタＢＰＦ１１…ＢＰＦｎ１を通過した前記第１の光信号を含む広帯域の光信号を一方向に通過させるアイソレータＩ１１…Ｉｎ１と、このｎ個のアイソレータＩ１１…Ｉｎ１を通過した前記第１の複数の光信号に対して所定の光変調を施して前記カップラＣ１１…Ｃｎ１に導く光変調器ＭＯＤ１１…ＭＯＤｎ１とを備えている。
【００８５】
また、ｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光受信装置Ｒ１１…Ｒｎ１は、それぞれ、前記ＡＷＧ１０１ａによって分波された波長λ１′からλｎ′までの前記第２の光信号を前記カップラＣ１１…Ｃｎ１を介して受信するようになされている。
【００８６】
また、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａの出力側には、双方向光増幅器ＯＡを介して一心双方向光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバＦ１００の一端が接続されている。
【００８７】
そして、この単一の一心の光ファイバＦ１００の他端は、加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂの入力側に接続されている。
【００８８】
この加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂの出力側には、ｎ個の加入者宅１…ｎにおいて、それぞれ一つの光受信装置（Ｒ１２…Ｒｎ２）と一つの光送信装置（Ｔ１２…Ｔｎ２）を有するｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２が、ｎ個のカップラＣ１２…Ｃｎ２を介して接続されている。
【００８９】
そして、各加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２における各光送信装置Ｔ１２…Ｔｎ２は、それぞれ、前記第２の光信号の各波長を含む所定の波長範囲の光信号を出射する広帯域光源ＢＰＳ１２…ＢＰＳｎ２と、このｎ個の広帯域光源ＢＰＳ１２…ＢＰＳｎ２から出射される前記所定の波長範囲の光信号から前記第２の複数の光信号の内の所定の波長の光信号を選択的に抽出する第１のファイバグレーティングＦＧ１２…ＦＧｎ２と、このｎ個の第１のファイバグレーティングＦＧ１２…ＦＧｎ２によって選択的に抽出された前記第２の光信号の内の所定の波長の光信号を通過させて前記中継局１０１側の周回型ＡＷＧ１０１ａに接続される外部のスターカップラ１０２ｂに導く第１のサーキュレータＣＣ１２…ＣＣｎ２と、このｎ個の第１のサーキュレータＣＣ１２…ＣＣｎ２を通過した前記第２の光信号を一方向に通過させるアイソレータＩ１２…Ｉｎ２と、このｎ個のアイソレータＩ１２…Ｉｎ２を通過した前記第２の光信号に対して所定の光変調を施して内部のカップラＣ１２…Ｃｎ２を介して前記外部のスターカップラ１０２ｂに導く光変調器ＭＯＤ１２…ＭＯＤｎ２とを備えている。
【００９０】
また、各加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２における各光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２は、それぞれ、前記外部のスターカップラ１０２ｂから内部のカップラＣ１２…Ｃｎ２を介して導かれる前記第１の光信号の内の所定の波長の光信号を選択的に抽出する第２のファイバグレーティングＦＧ１３…ＦＧｎ３と、このｎ個の第２のファイバグレーティングＦＧ１３…ＦＧｎ３によって選択的に抽出された前記第１の光信号の内の所定の波長の光信号を通過させて各光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２に導く第２のサーキュレータＣＣ１３…ＣＣｎ３とを備えている。
【００９１】
なお、この実施の形態において使用する第１及び第２のファイバグレーティングＦＧ１２…ＦＧｎ２及びＦＧ１３…ＦＧｎ３は、それぞれ、複数の波長成分を持つ光信号から所望波長成分の光信号を選択的に抽出するための素子である。
【００９２】
このため、このような第１のファイバグレーティングＦＧ１２…ＦＧｎ２を広帯域光源ＢＰＳ１２…ＢＰＳｎ２、サーキューレータＣＣ１２…ＣＣｎ２と、及び光変調器ＭＯＤ１２…ＭＯＤｎ２と併用することにより、各光送信装置Ｔ１２…Ｔｎ２を、それぞれ、所望の波長成分を持つ光信号を送信する光送信装置として機能させることができることになる。
【００９３】
同様に、第２のファイバグレーティングＦＧ１３…ＦＧｎ３と、サーキューレータＣＣ１３…ＣＣｎ３とを併用することにより、各光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２を、それぞれ、複数の波長成分を持つ光信号から所望波長成分のみの光信号を受信する受信装置として機能させることができることになる。
【００９４】
また、中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光送信装置Ｔ１１…Ｔｎ１からそれぞれ出力される波長λ１からλｎまでの第１の光信号を含む広帯域の光信号は、前述したように、ＡＷＧ１０１ａのフィルタ機能により波長λ１からλｎまでの狭帯域の第１の光信号となされる。
【００９５】
そして、この中継局１０１側からの波長λ１からλｎまでの狭帯域の第１の光信号と、ｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２におけるｎ個の光送信装置Ｔ１２…Ｔｎ２からそれぞれ出力される狭帯域の波長λ１′からλｎ′までの第２の光信号とは、前述したように、これらの中継局１０１と加入者局１０２との間において、ＡＷＧ１０１ａの波長通過域の周回特性を満たす波長の組の光信号を用いて送受信を行うようにするために、ＡＷＧ１０１ａの周回波長関係を満たすように設定されているものとする。
【００９６】
すなわち、波長λ１とλ１′、λ２とλ２′…λｎとλｎ′は、それぞれ中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａでの周回波長であり、ＡＷＧ１０１ａの同一の出力ポートを通過することが可能となる光信号の波長である。
【００９７】
また、本実施の形態による中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１で使用している広帯域通過フイルタＢＰＦ１１…ＢＰＦｎ１は、前述したように広帯域光源ＢＰＳ１１…ＢＰＳｎ１から出射される前記波長λ１からλｎまでの第１の光信号を含む所定の波長範囲から、必要となる波長以外のＡＷＧ周回波長成分の光信号を取り除く受動素子である。
【００９８】
これにより、一心双方向光波長分割多重伝送を行う単一の一心の光ファイバＦ１００において、逆方向からの光信号との千渉を防ぐ機能を持つ。
【００９９】
なお、本実施の形態によるシステムで使用している中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａは、温度無依存型のものである。
【０１００】
また、本実施の形態によるシステムで使用しているアイソレータＩ１１…Ｉｎ１及びＩ１２…Ｉｎ２は、逆方向からの光信号を遮断する機能を持つ。
【０１０１】
そして、本実施の形態によるシステムで使用している中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａは、中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光送信装置Ｔ１１…Ｔｎ１から発せられた波長λ１，λ２…λｎを含む広帯域の光信号を、そのフィルタ機能により、それぞれ、狭帯域の波長λ１，λ２…λｎの第１の光信号としてから合波して多重化し、単一の一心の光ファイバＦ１００に光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）として送出する受動素子である。
【０１０２】
また、この中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａは、加入者局１０２側から単一の一心の光ファイバＦ１００により伝送される光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を、そのフィルタ機能により分波して中継局１０１側のｎ個の光受信装置Ｒ１１…Ｒｎ１に波長λ１′，λ２′，…λｎ′の各光信号を振り向ける受動素子である。
【０１０３】
そして、本実施の形態によるシステムで使用している加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂは、ｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２におけるｎ個の光送信装置Ｔ１２…Ｔｎ２から発せられた波長λ１′，λ２′，…λｎ′の各光信号を合波して多重化し、単一の一心の光ファイバＦ１００に光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を送出する受動素子である。
【０１０４】
また、この加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂは、中継局１０１側から単一の一心の光ファイバＦ１００により伝送される光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）をｎ分波してｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２に波長λ１，λ２，…λｎの各光信号を含む光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）として振り向ける受動素子である。
【０１０５】
次に、中継局１０１と、加入者局１０２と、ｎ個の加入者宅１…ｎ間における光信号の送受信動作について説明する。
【０１０６】
まず、中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光送信装置Ｔ１１…Ｔｎ１のうち、第１の光送信装置Ｔ１１から発せられた広帯域の光信号は、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過することにより、波長λ１の狭帯域の光信号として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【０１０７】
この中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１における第１の光送信装置Ｔ１１から発せられた光信号は、同じく中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２における第２から第ｎの光送信装置Ｔ２１からＴｎ１より広帯域の光信号として発せられた後、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過することにより、ＡＷＧのフィルタ機能により、波長λ２からλｎまでの狭帯域の複数の光信号と多重化される。
【０１０８】
これにより、波長λ１，λ２…λｎの光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）が、単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【０１０９】
この光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）は、波長λ１からλｎまでの第１の光信号として加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂのｎ個の各出力ポートからｎ本の一心の光ファイバＦ１…Ｆｎに各別に出力される。
【０１１０】
ここで、スターカップラ１０２ｂの各出力ポートから各一心の光ファイバＦ１…Ｆｎに出力された光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）は、各カップラＣ１２を通してＮ個の加入者宅１…ｎの各光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２における各光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２で、前述したように第２のファイバグレーティングＦＧ１３…ＦＧｎ３と、サーキューレータＣＣ１３…ＣＣｎ３とを併用して、それぞれ、波長λ１からλｎまでの第１の光信号のうちの所望波長の光信号が選択的に抽出されることにより、各別に受信される。
【０１１１】
同様に、第１の加入者宅１側の第１の光送受信機ＴＲ１２における第１の光送信装置Ｔ１２から前述したようにして発せられた波長λ１′の光信号は、カップラＣ１２を介して同一の一心の光ファイバＦ１中を伝送され、加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂに達する。
【０１１２】
この波長λ１′の光信号は、加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂを通過することにより、波長λ１′の光信号として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【０１１３】
このとき、波長λ１′の光信号は、第２から第ｎの加入者宅２…ｎ側の第２から第ｎの光送受信機ＴＲ２２…ＴＲｎ２における各光送信装置Ｔ２２からＴｎ２より発せられたλ２′…λｎ′の複数の光信号と多重化される。
【０１１４】
これにより、波長λ１′，λ２′…λｎ′の光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）が、単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【０１１５】
この光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）は、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過すると、ＡＷＧのフィルタ機能により分波されて、それぞれ、波長λ１′，λ２′…λｎ′の第２の光信号として、該ＡＷＧ１０１ａのｎ個の各出力ポートから中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光受信装置Ｒ１１…Ｒｎ１にて各別に受信される。
【０１１６】
上述したような、本発明の各実施の形態によれば、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、使用する光ファイバを単一の一心の光ファイバとして必要とする光ファイバ心線数を軽減することができ、効率的な使用が可能となる。
【０１１７】
また、上述したような、本発明の各実施の形態によれば、ＡＷＧのフィルタ機能により、安価な広帯域光源を用いることが可能となる。
【０１１８】
また、上述したような、本発明の各実施の形態によれば、ＡＷＧのような受動素子を用いているため、波長の安定性、省電力性、送受信器の増減波・増減速等の拡張性に優れている。
【０１１９】
また、上述したような、本発明の各実施の形態によれば、帯域を共有しない、専用線型サービスも実現可能である。
【０１２０】
また、上述したような、本発明の第１の実施の形態のように、加入者局側にもＡＷＧを使用した場合、秘匿性を保つことが可能である。
【０１２１】
【発明の効果】
従って、以上説明したように、本発明によれば、例えば、伝送媒体に一心の光ファイバを用いて双方向伝送を行う一心双方向型波長分割光多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークに適するを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムの原理的な構成を示す図である。
【図２】図２の（ａ）は、図１におけるフィルタ２及びフィルタ４の伝送特性を示す図であり、図２の（ｂ）は、図１におけるフィルタ７及びフィルタ８の伝送特性を示す図である。
【図３】図３は、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長を用いて多チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムの原理的な構成を示図である。
【図４】図４の（ａ）は、図３における櫛形フィルタ１２及び櫛形フィルタ１４の伝送特性を示す図であり、図４の（ｂ）は、図３におけるる櫛形フィルタ１７及び櫛形フィルタ１８の伝送特性を示す図である。
【図５】図５は、図１に示したように、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、上り方向と下り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムを実際に加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムに適用した場合の構成を示す図である。
【図６】図６は、アレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を採用して実現されている従来の長距離の基幹系双方向光伝送システムを、加入者宅と局を接続する短距離光伝送システムに適用した場合における中継局Ａ側から加入者局Ｂとの接続構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態による一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークの接続構成について説明するために示すブロック図である。
【図８】図８は、図７で用いられるＡＷＧの周回特性を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施の形態による一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とスターカップラとを用いた光アクセスネットワークの接続構成について説明するために示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１…中継局、
１０２…加入者局、
Ｆ１００…単一の一心の光ファイバ、
１０１ａ…ＡＷＧ、
１０２ａ…ＡＷＧ、
Ｔ１１…Ｔｎ１…ｎ個の光送信器、
Ｒ１１…Ｒｎ１…ｎ個の光受信器、
Ｃ１１…Ｃｎ１…ｎ個のカップラ、
Ｆ１…Ｆｎ…ｎ本の一心の光ファイバ、
１…ｎ…ｎ個の加入者宅、
Ｔ１２…Ｔｎ２…ｎ個の光送信器、
Ｒ１２…Ｒｎ２…ｎ個の光受信器、
Ｃ１２…Ｃｎ２…ｎ個のカップラ、
ＴＲ１１…ＴＲｎ１…光送受信機、
ＢＰＳ１２…ＢＰＳｎ２…広帯域光源、
ＢＰＦ１１…ＢＰＦｎ１…広帯域通過フィルタ、
Ｉ１１…Ｉｎ１…アイソレータ、
ＭＯＤ１１…ＭＯＤｎ１…光変調器、
ＯＡ…双方向光増幅器、
ＴＲ１２…ＴＲｎ２…光送受信機、
ＦＧ１２…ＦＧｎ２…第１のファイバグレーティング、
１０２ｂ…外部のスターカップラ、
ＣＣ１２…ＣＣｎ２…第１のサーキュレータ、
Ｉ１２…Ｉｎ２…アイソレータ、
ＭＯＤ１２…ＭＯＤｎ２…光変調器、
ＦＧ１３…ＦＧｎ３…第２のファイバグレーティング、
ＣＣ１３…ＣＣｎ３…第２のサーキュレータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system that performs bidirectional transmission using a single optical fiber as a transmission medium, and in particular, as a short-distance bidirectional optical transmission system that connects a subscriber's home and a station. Applicable to single-core bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system for subscribersNaaRay waveguide diffraction grating type multiplexer / demultiplexer (AWG))It relates to the optical access network used.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 shows the principle of a single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system that uses a single optical fiber as a transmission medium and performs one-channel bidirectional transmission using different wavelength bands in the downstream and upstream directions. The structure is shown.
[0003]
That is, for example, an optical signal having a nominal wavelength λ1 = 1300 nm (actual wavelength λ = 1300 to 1320 nm) transmitted from the transmitter 1 on the sender side is transmitted as a downstream signal by the single optical fiber 3 via the filter 2. Then, the signal is received by the receiving device 5 on the other side via the filter 4.
[0004]
On the other hand, for example, an optical signal having a nominal wavelength λ2 = 1550 nm (actual wavelength λ = 1540 to 1560 nm) transmitted from the transmission device 6 on the other side is transmitted as an upstream signal by the single optical fiber 3 via the filter 7. After being transmitted, it is received by the receiver 9 on the sender side through the filter 8.
[0005]
FIG. 2A shows the transmission characteristics of the filter 2 and the filter 4.
[0006]
That is, the filter 2 and the filter 4 allow the optical signal having the nominal wavelength λ1 = 1300 nm (actual wavelength λ = 1300 to 1320 nm) transmitted from the transmission device 1 on the sender side to pass, but are transmitted from the other side. In order to prevent interference between the downstream optical signal and the upstream optical signal by preventing the optical signal having the nominal wavelength λ2 = 1550 nm (actual wavelength λ = 1540 to 1560 nm) from passing, A low-pass filter (LPF) or a band-pass filter (BPF) having such transmission characteristics.
[0007]
FIG. 2B shows the transmission characteristics of the filter 7 and the filter 8.
[0008]
That is, the filter 7 and the filter 8 allow the optical signal having the nominal wavelength λ1 = 1550 nm (actual wavelength λ = 1540 to 1560 nm) transmitted from the other side to pass, but are transmitted from the transmitter 1 on the sender side. In order to prevent interference between the downstream optical signal and the upstream optical signal by preventing the optical signal having the nominal wavelength λ1 = 1300 nm (actual wavelength λ = 1300 to 1320 nm) from passing, A high-pass filter (HPF) or a band-pass filter (BPF) having such transmission characteristics.
[0009]
FIG. 3 shows the principle of a single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplex transmission system that uses a single optical fiber as a transmission medium and performs multi-channel bidirectional transmission using different wavelengths in the downstream and upstream directions. The configuration is shown.
[0010]
That is, for example, an optical signal of three channels of wavelengths λ11 = 1550 nm, λ12 = 1552 nm, and λ13 = 1554 nm transmitted from the transmitter device 11 on the sender side passes through the comb filter 12 and is a single optical fiber 13. Is transmitted to the other party as a downstream signal, and then received by the other receiver 15 via the comb filter 14.
[0011]
On the other hand, for example, optical signals of three channels having wavelengths λ21 = 1551, λ22 = 1553, and λ23 = 1555 nm which are transmitted from the transmission device 16 on the other side through the comb filter 17 are the single optical fiber. 3 is transmitted as an upstream signal, and then received by the receiver 19 on the sender side via the comb filter 18.
[0012]
FIG. 4A shows transmission characteristics of the comb filter 12 and the comb filter 14.
[0013]
That is, the comb filter 12 and the comb filter 14 pass the optical signals of the three channels having the even wavelength λ11 = 1550 nm, λ12 = 1552 nm, and λ13 = 1554 nm transmitted from the transmitter 11 on the sender side. However, by preventing the odd-numbered wavelengths λ21 = 1551, λ22 = 1553, and λ23 = 1555 nm from being transmitted from the receiver 16 on the receiver side, optical signals on the receiver side are not transmitted. In order to prevent interference between the optical signal and the upstream optical signal, for example, a filter having comb-shaped transmission characteristics as shown in the figure.
[0014]
FIG. 4B shows transmission characteristics of the comb filter 17 and the comb filter 18.
[0015]
That is, the comb filter 17 and the comb filter 18 pass the three-channel optical signals having the wavelengths λ21 = 1551, λ22 = 1553, and λ23 = 1555 nm transmitted from the transmission device 16 on the receiver side. By preventing the optical signals of the three channels having the even-numbered wavelengths λ11 = 1550 nm, λ12 = 1552 nm, and λ13 = 1554 nm from being transmitted from the transmitter 11 on the sender side, the upstream light is transmitted on the receiver side. In order to prevent interference between a signal and a downstream optical signal, for example, a filter having comb-shaped transmission characteristics as shown in the figure.
[0016]
FIG. 5 shows a single-fiber bidirectional optical wavelength division which uses a single optical fiber as a transmission medium and performs one-channel bidirectional transmission using different wavelength bands for downstream and upstream as shown in FIG. 1 shows a configuration when a multiplex transmission system is applied to a short-distance bidirectional optical transmission system that actually connects a subscriber's house and a station.
[0017]
In other words, in this system, a plurality of n (for example, two-way transmission of one channel using different wavelength bands in the downlink direction and the uplink direction from the relay station A side through the transmission device T and the reception device R, respectively (for example, , N = 10) As a transmission medium of the line, for example, the downstream direction is an optical signal having a nominal wavelength λ1 = 1300 nm (actual wavelength λ = 1300 to 1320 nm), and the upstream direction is a nominal wavelength λ2 = 1550 nm (actual wavelength λ = 1540 to 1560 nm). ), Respectively, is connected to the subscriber station B.
[0018]
In addition, as a transmission medium of a plurality of m lines that perform bidirectional transmission of one channel using different wavelength bands in the downlink direction and the uplink direction from the subscriber station B via the transmitter T and the receiver R, respectively. For example, an optical signal having a nominal wavelength λ1 = 1300 nm (actual wavelength λ = 1300 to 1320 nm) is transmitted in the downstream direction, and an optical signal having a nominal wavelength λ2 = 1550 nm (actual wavelength λ = 1540 to 1560 nm) is transmitted in the upstream direction. , 2n are connected to the transmission device T and the reception device R of each of the plurality n (for example, n = 10) of the customer premises C (1 to n).
[0019]
In FIG. 5, the filter 2, the filter 4 and the filter 7, the filter 8, and the like as illustrated in FIG. 1 are incorporated in each of the transmission device T and the reception device R. Omitted.
[0020]
In addition, as shown in FIG. 3, a single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing using a single optical fiber as a transmission medium and performing multi-channel bidirectional transmission using different wavelengths in the downstream and upstream directions. The case where the transmission system is applied to a short-distance bidirectional optical transmission system that actually connects a subscriber's house and a station is configured in substantially the same manner as in FIG.
[0021]
By the way, in the short-distance bidirectional optical transmission system as shown in FIG. 5, the same number of optical fibers as the number of subscribers are required between the relay station A side and the subscriber station B.
[0022]
For this reason, the optical wavelength division multiplexing (WDM) communication system using an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer (AWG), which has recently been adopted in a long-distance backbone bidirectional optical transmission system, By applying it to a short-distance bidirectional optical transmission system that connects a home and a station, it is conceivable to reduce the number of optical fibers required.
[0023]
Here, as disclosed in, for example, the document “NTT R & D Vol. 49 No. 62000 pp298-308”, the AWG is usually an input waveguide, an arrayed waveguide, an output waveguide, and these. Both of the lens waveguides connecting the waveguides are integrated / demultiplexed on the substrate.
[0024]
When the AWG having such a configuration is used as a duplexer, an optical signal from the input waveguide is spread by the lens waveguide and then branched to the arrayed waveguide.
[0025]
The branched optical signal has a phase difference due to the difference in length of each waveguide. When the optical signal is multiplexed again by the lens waveguide, it is output to a specific output waveguide corresponding to the phase difference. Focused.
[0026]
Since this condensing position varies depending on the wavelength of the optical signal, the optical wavelength division multiplexed signal (WDM optical signal) is wavelength-separated or demultiplexed by the filter function of the AWG so that it is output to a different output waveguide for each wavelength. Is done.
[0027]
In addition, when the AWG having such a configuration is used as a multiplexer, it is only necessary to perform a function opposite to that described above.
[0028]
FIG. 6 shows a conventional long-distance backbone bidirectional optical transmission system realized by adopting an optical wavelength division multiplexing (WDM) communication method using an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer (AWG). 2 shows a connection configuration from the relay station A side to the subscriber station B when applied to a short-distance optical transmission system for connecting a subscriber's house and a station.
[0029]
The configuration shown in FIG. 6 does not use the AWG's circular characteristics as used in the present invention described later.
[0030]
That is, in the configuration shown in FIG. 6, for example, in the downlink direction, the AWG 41 on the relay station A side combines four (λ1, λ2, λ3, λ4) optical signals to form a first WDM signal. 1 WDM signal is transmitted to one single optical fiber 42, and is demultiplexed by the filter function of the AWG 43 of the subscriber station B, and is again converted into four wave (λ1, λ2, λ3, λ4) optical signals. Try to separate.
[0031]
In the upstream direction, the AWG 44 on the subscriber station B side combines four (λ1, λ2, λ3, λ4) optical signals and transmits them to the second single optical fiber 45 as one WDM signal. Then, by the filter function of the AWG 46 on the relay station A side, one WDM signal is demultiplexed and again separated into four (λ1, λ2, λ3, λ4) optical signals.
[0032]
A short-distance optical transmission system for connecting a subscriber and a station to a conventional long-distance backbone bidirectional optical transmission system realized by adopting such an optical wavelength division multiplexing (WDM) communication method using AWG. In the bidirectional optical transmission system applied to the above, since the AWG's circular characteristics as used in the present invention to be described later are not used, transmission from the relay station A side to the station with the subscriber station B is performed. Since the medium connection is separate in the downstream direction and upstream direction, a total of two single-core optical fibers are used as the first and second single-fiber optical fibers 42 and 45.
[0033]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in the conventional technique as shown in FIG. 5, in order to realize a service for a single-core subscriber, the same number of single-core light is transmitted between the relay station A and the subscriber station. Fiber is required.
[0034]
Here, in order to reduce the number of optical fiber cores that need to be connected between the relay station A and the subscriber station, an electrical multiplex apparatus that requires maintenance or the like is installed in the subscriber station. Therefore, there is a problem that it is inefficient in terms of cost and maintenance in the subscriber station.
[0035]
On the other hand, both conventional long-distance backbone systems realized by adopting an optical wavelength division multiplexing (WDM) communication system using an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) as shown in FIG. When the optical transmission system is applied to a subscriber transmission system, it does not use the AWG's circular characteristics as used in the present invention, which will be described later. Therefore, a single optical fiber is provided between the relay station and the subscriber station. 2 are required, which has a problem that the cost is not efficient.
[0036]
In addition, as disclosed in the above-mentioned document “NTT R & D Vol. 49 No. 6 2000 pp298-308” for a full mesh network using the AWG's wavelength wraparound, the prior art using the AWG's wavelength wraparound is disclosed. However, only an application example as an optical router by a wavelength routing function using the wavelength recursion of AWG is realized.
[0037]
  Also, JP-A-2001In the bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system disclosed in Japanese Patent No. -86104, no consideration is given to the bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system using a single optical fiber for subscribers.
[0038]
In other words, in the prior art, the light using AWG applicable to the single-core bidirectional optical wavelength division multiplex transmission system for subscribers, which is improved in terms of cost and efficiency, by utilizing the circular characteristics of AWG. There is no disclosure or suggestion about implementing an access network.
[0039]
The present invention has been made in view of the above circumstances. For example, a subscriber's home and a station are connected in a one-fiber bidirectional optical wavelength division multiplex transmission system that performs bidirectional transmission using a single optical fiber as a transmission medium. In a short-distance bidirectional optical transmission system, an array applicable to a single-core bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system for subscribers, which has been improved in terms of cost and efficiency, by utilizing the circular characteristics of AWG. It is an object of the present invention to provide a single fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system suitable for an optical access network using a waveguide diffraction grating type multiplexer / demultiplexer (AWG).
[0040]
[Means for Solving the Problems]
  BookAccording to the invention, in order to solve the above problems,
  (1)  A plurality of optical transmitters each transmitting a first optical signal having a predetermined wavelength, and a plurality of lights each receiving a second optical signal having a predetermined wavelength different from the wavelength of the first optical signal The receiver is connected to the plurality of optical transmitters and the plurality of optical receivers, and multiplexes and demultiplexes the first and second optical signals for transmission and reception. A first communication node comprising a first array waveguide grating multiplexer / demultiplexer (AWG) having
The second and first optical signals are multiplexed / demultiplexed for transmission / reception, and a second AWG having a circulation characteristic corresponding to the circulation characteristic of the first AWG provided in the first communication node is provided. A second communication node comprising:
  A plurality of optical transmitters each connected to the second AWG and transmitting the second optical signal having a predetermined wavelength, and the first having a predetermined wavelength different from the wavelength of the second optical signal. A plurality of optical receivers for receiving optical signals of
  The first communication node is connected between the first AWG provided in the first communication node and the second AWG provided in the second communication node. The first communication node and the second AWG A single optical fiber that performs bidirectional optical multiplex transmission with a communication node;
  The plurality of optical transmitters provided in the first communication node each receive a broadband optical signal including a predetermined range of wavelengths and not including the first AWG and the second AWG. It is an optical transmitter using a broadband light source to send out,
  Connected to the second AWGOptical transmission using a broadband light source, wherein each of the plurality of optical transmitters transmits a broadband optical signal that includes a predetermined range of wavelengths and does not include the circulating wavelengths of the first AWG and the second AWG. A vessel,
  Between the first communication node and the second communication node, the first optical signal and the second optical signal satisfy the circular characteristics of the wavelength passbands of the first AWG and the second AWG. By performing transmission / reception as a pair, bidirectional optical multiplex transmission using the single optical fiber is possible.When the broadband optical signal passes through the first AWG in the first communication node, the narrow-band optical signal is transmitted through the single single-core optical fiber by the filter function of the first AWG. And when the broadband optical signal passes through the second AWG in the second communication node, the single centric optical signal as a narrowband optical signal is transmitted by the filter function of the second AWG. Transmitted through optical fiberA one-core bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system characterized by the above is provided.
[0041]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (2) When the first communication node is a relay station and the second communication node is a subscriber station,
  Provided in the second communication nodeEach one end of a plurality of single-core optical fibers is connected to the second AWG,
  The other ends of the plurality of single-core optical fibers are provided at a plurality of subscriber houses, and receive the first optical signal, respectively.SaidA plurality of optical receivers and the respective second optical signals are transmitted.SaidThe single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system according to (1), characterized in that it is connected to a plurality of optical transmitters.
[0042]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (3)A plurality of optical transmitters each transmitting a first optical signal having a predetermined wavelength, and a plurality of lights each receiving a second optical signal having a predetermined wavelength different from the wavelength of the first optical signal The receiver is connected to the plurality of optical transmitters and the plurality of optical receivers, and multiplexes and demultiplexes the first and second optical signals for transmission and reception. A first communication node comprising a first array waveguide grating multiplexer / demultiplexer (AWG) having
  The second and first optical signals are multiplexed / demultiplexed for transmission / reception, and a second AWG having a circulation characteristic corresponding to the circulation characteristic of the first AWG provided in the first communication node is provided. A second communication node comprising:
  A plurality of optical transmitters each connected to the second AWG and transmitting the second optical signal having a predetermined wavelength, and the first having a predetermined wavelength different from the wavelength of the second optical signal. A plurality of optical receivers for receiving optical signals of
  The first communication node is connected between the first AWG provided in the first communication node and the second AWG provided in the second communication node. The first communication node and the second AWG A single optical fiber that performs bidirectional optical multiplex transmission with a communication node;
  Between the first communication node and the second communication node, the first optical signal and the second optical signal satisfy the circulation characteristics of the wavelength passbands of the first AWG and the second AWG. By performing transmission / reception as a pair, bidirectional optical multiplex transmission using the single optical fiber is possible.
  When the first communication node is a relay station and the second communication node is a subscriber station;
  Each one end of a plurality of single-core optical fibers is connected to the second AWG provided in the second communication node,
  The other ends of the plurality of single-core optical fibers are provided in a plurality of subscriber homes, and each of the plurality of optical receivers for receiving the first optical signal and the second light respectively. Connected to the plurality of optical transmitters for transmitting signals,
  The plurality of optical transmitters provided in the first communication node are optical transmitters using fixed wavelength light sources that individually transmit optical signals having predetermined wavelengths, and
  Each of the plurality of optical transmitters provided in the plurality of subscriber homes includes a wideband light that includes a predetermined range of wavelengths and does not include the first AWG and the second AWG. It is an optical transmitter using a broadband light source that sends out signals.
  When the broadband optical signal passes through the second AWG in the second communication node, it is transmitted through the single optical fiber as a narrowband optical signal by the filter function of the second AWG. It is characterized byA single fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system is provided.
[0043]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (4)A plurality of optical transmitters each transmitting a first optical signal having a predetermined wavelength, and a plurality of lights each receiving a second optical signal having a predetermined wavelength different from the wavelength of the first optical signal The receiver is connected to the plurality of optical transmitters and the plurality of optical receivers, and multiplexes and demultiplexes the first and second optical signals for transmission and reception. A first communication node comprising an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) having
  A second communication node comprising a star coupler for transmitting and receiving the first and second optical signals;
  The AWG provided in the first communication node and the star coupler provided in the second communication node are connected between the first communication node and the second communication node. A single optical fiber that performs bidirectional optical multiplex transmission,
  Optical transmission using a broadband light source, wherein each of the plurality of optical transmitters provided in the first communication node transmits a broadband optical signal that includes a wavelength in a predetermined range and does not include a circulatory wavelength of the AWG. As well as
By performing transmission / reception between the first communication node and the second communication node, the first and second optical signals as a set of wavelengths satisfying the circular characteristics of the wavelength passband of the AWG, It is configured to enable bidirectional optical multiplex transmission using the single optical fiber, and when the broadband optical signal passes through the AWG in the first communication node. A single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplex transmission system characterized in that it is transmitted as a narrow-band optical signal through the single single-fiber by the AWG filter function.Is provided.
[0044]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (5)When the first communication node is a relay station and the second communication node is a subscriber station;
  Each end of a plurality of single-core optical fibers is connected to the star coupler,
  The other ends of the plurality of single-core optical fibers are provided in a plurality of subscriber homes, respectively, and a plurality of optical receivers for receiving the first optical signal and a second optical signal, respectively. The single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system according to (4), characterized in that it is connected to a plurality of optical transmitters for transmittingIs provided.
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0049]
(First embodiment)
FIG. 7 shows the utilization of the AWG's circular characteristics in a short-distance bidirectional optical transmission system for connecting a subscriber's house and a station in the one-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system according to the first embodiment of the present invention. , An optical access network using an arrayed waveguide grating multiplexer / demultiplexer (AWG) applicable to a single-core bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system for subscribers with improved cost and efficiency It is a block diagram shown in order to demonstrate the connection structure of.
[0050]
That is, in the short-distance bidirectional optical transmission system for connecting a subscriber's house and a station in the single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system according to the first embodiment, as shown in FIG. An array waveguide diffraction grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) 101a, 102a is installed in each of the user stations 102. Between the relay station 101 and the subscriber station 102, the wavelength pass band of each AWG 101a, 102a is installed. Transmission and reception are performed using a set of optical signals having wavelengths satisfying the circular characteristics.
[0051]
Here, as shown in FIG. 8, when the AWG having a 1 × 4 input / output end is used as a demultiplexer, the AWG's circular characteristics are the wavelengths λ1, λ2, from the input end side. λ3, λ4 (where λ1 <λ2 <λ3 <λ4) and the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 have the same wavelength interval, that is, wavelengths λ11 and λ12 that are in a circular wavelength relationship. , Λ13, λ14 (provided that λ11 <λ12 <λ13 <λ14) is input, light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 from the output terminals (ports) 1, 2, 3, and 4, respectively. In addition to the signals, the wavelengths of the optical signals that can pass through the same output terminals (ports) 1, 2, 3, 4 are the same as those of the optical signals of these wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4, respectively. Wavelengths that are in the wavelength interval, i.e., have a circular wavelength relationship It means a filter function that can output optical signals of λ11, λ12, λ13, and λ14.
[0052]
That is, in this case, an optical signal with a wavelength λ1 and an optical signal with a wavelength λ11 are output from the output end (port) 1 side.
[0053]
Further, an optical signal having a wavelength λ2 and an optical signal having a wavelength λ12 are output from the output end (port) 2 side.
[0054]
Further, an optical signal having a wavelength λ3 and an optical signal having a wavelength λ13 are output from the output end (port) 3 side.
[0055]
Further, an optical signal having a wavelength λ4 and an optical signal having a wavelength λ14 are output from the output end (port) 4 side.
[0056]
In FIG. 7, on the input side of the AWG 101a on the relay station 101 side, n optical transmitters T11... Tn1 and n optical devices each having one optical transmitter and one optical receiver as a set. Receivers R11... Rn1 are connected via n couplers C11.
[0057]
Here, each of the n optical transmitters T11... Tn1 includes an optical transmitter that uses a broadband light source that transmits a broadband optical signal that includes wavelengths λ1 to λn and that does not include the circulating wavelengths of the AWG 101a and the AWG 102a. Alternatively, it is an optical transmitter using a fixed wavelength light source that individually transmits optical signals of wavelengths λ1 to λn.
[0058]
In addition, one end of a single optical fiber F100 that performs single-fiber bidirectional optical multiplex transmission is connected to the output side of the AWG 101a on the relay station 101 side.
[0059]
The other end of the single optical fiber F100 is connected to the input side of the AWG 102a on the subscriber station 102 side.
[0060]
On the output side of the AWG 102a on the subscriber station 102 side, n optical receivers R12 each having one optical receiver and one optical transmitter in each of the n subscriber homes 1... N. ... Rn2 and n optical transmitters T12... Tn2 are connected through n couplers C12... Cn2 through n single optical fibers F1.
[0061]
Here, the n optical transmitters T12... Tn2 each include wavelengths λ1 ′ to λn ′, and wideband optical signals that do not include the circulating wavelengths in the AWG 101a of the relay station 101 and the AWG 102a of the subscriber station 102. Or an optical transmitter using a fixed wavelength light source that individually transmits optical signals having wavelengths λ1 ′ to λn ′.
[0062]
Then, the optical signals of wavelengths λ1 to λn respectively output from the n optical transmitters T11... Tn1 on the relay station 101 side and the n optical transmitters T12 on the n subscriber homes 1. It is assumed that the optical signals of wavelengths λ1 ′ to λn ′ output from Tn2 are set so as to satisfy the circular wavelength relationship of the AWGs 101a and 102a as described above.
[0063]
In other words, the wavelengths λ1 and λ1 ′, λ2 and λ2 ′,. This is the wavelength of the optical signal that can pass through the port.
[0064]
Also, n optical receivers R11... Rn1 on the relay station 101 side and n optical receivers R12 to Rn2 on the n subscriber premises 1... N side are respectively used in the system according to this embodiment. It is an optical receiver that receives an optical signal in a certain wavelength band.
[0065]
Note that each of the AWG 101a and the AWG 102a used in the system according to the present embodiment is a temperature-independent type.
[0066]
Then, the AWG 101a on the relay station 101 side used in the system according to the present embodiment has each optical signal including wavelengths λ1, λ2... Λn emitted from the n optical transmitters T11. Are multiplexed and multiplexed, and an optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) is transmitted to a single single-fiber optical fiber F100, and an optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) from the single single-fiber optical fiber F100 is transmitted. Is a passive element that directs optical signals of wavelengths λ1 ′, λ2 ′,..., Λn ′ to n optical receivers R11 to Rn1 on the relay station 101 side.
[0067]
Similarly, the AWG 102a on the subscriber station 102 side used in the system according to the present embodiment has wavelengths emitted from n subscriber transmitters 1 ... n and n optical transmitters T12 ... Tn2 on the n side. Each optical signal including λ1 ′, λ2 ′,... λn ′ is multiplexed and multiplexed, and an optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) is transmitted to a single optical fiber F100. An optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) from the optical fiber F100 is demultiplexed, and the wavelengths λ1, λ2,... Λn are transmitted from n optical receivers R12 to Rn2 in n subscriber homes 1. It is a passive element that directs each optical signal.
[0068]
Next, an optical signal transmission / reception operation among the relay station 101, the subscriber station 102, and the n subscriber homes 1 ... n will be described.
[0069]
First, among the n optical transmitters T11... Tn1 on the relay station 101 side, an optical signal including the wavelength λ1 emitted from the first optical transmitter T11 passes through the AWG 101a on the relay station 101 side. The narrow band optical signal having the wavelength λ1 is transmitted through the single optical fiber F100 by the filter function of the AWG.
[0070]
At this time, the optical signal emitted from the first optical transmitter T11 on the repeater station 101 side includes wavelengths λ2... Λn emitted from the second to nth optical transmitters T21 on the repeater station 101 side from Tn1. Multiplexed with a plurality of optical signals and transmitted through a single optical fiber F100 as a narrowband optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) of wavelengths λ1, λ2,. .
[0071]
When this optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) passes through the AWG 102a on the subscriber station 102 side, it is demultiplexed by the filter function of the AWG, and is divided into n optical signals of the AWG 102a as a plurality of optical signals of wavelengths λ1 to λn, respectively. From each output port, it is output separately to n single optical fibers F1... Fn.
[0072]
Here, the optical signal of wavelength λ1 output from the first output port of the AWG 102a to the first single-core optical fiber F1 is received by the optical receiver R12 of the first subscriber home 1 through the coupler C12.
[0073]
Similarly, an optical signal including the wavelength λ1 ′ emitted from the optical transmitter T12 on the first subscriber home 1 side is transmitted through the same single optical fiber F1 via the coupler C12, and the subscriber station 102 To the side AWG 102a.
[0074]
The optical signal including the wavelength λ1 ′ passes through the AWG 102a on the subscriber station 102 side, and is transmitted through the single optical fiber F100 as a narrow-band optical signal having the wavelength λ1 ′ by the filter function of the AWG. The
[0075]
At this time, the optical signal having the wavelength λ1 ′ is multiplexed with a plurality of optical signals including the wavelengths λ2 ′... Λn ′ emitted from the optical transmitters T22 to Tn2 on the second to n-th subscriber premises 2. And is transmitted through a single optical fiber F100 as a narrow band optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) of wavelengths λ1 ′, λ2 ′... Λn ′, respectively, by the filter function of the AWG.
[0076]
When this optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) passes through the AWG 101a on the side of the relay station 101, it is demultiplexed by the filter function of the AWG, and the AWG 101a is converted into optical signals of wavelengths λ1 ′, λ2 ′. Are respectively received by n optical receivers R11 to Rn1 on the relay station 101 side from the n output ports.
[0077]
As described above, according to the present embodiment, the AWG 101a and the AWG 102a are used for the relay station 101 and the subscriber station 102, respectively, and the wavelength of the optical signal transmitted in the downstream direction and the light transmitted in the upstream direction are used. By having an AWG circular wavelength relationship with the signal wavelength, it is only necessary to connect a single optical fiber F100 between the relay station 101 and the subscriber station 102.
[0078]
(Second Embodiment)
In the first embodiment as described above, a star coupler can be used as an alternative to the AWG 102a of the subscriber station 102.
[0079]
However, at this time, the optical transmitters T12... Tn2 on the subscriber homes 1... N side respectively receive the second optical signals from wavelengths λ1 ′ to λn ′ extracted from a broadband light source by a narrowband filter or the like. It is necessary to be a transmitter that transmits each separately, or a transmitter that uses a narrow-band light source that transmits the second optical signals having wavelengths λ1 ′ to λn ′.
[0080]
Further, in this case, each of the receivers R12... Rn2 on the subscriber premises 1... N side has a function of extracting an optical signal having a predetermined wavelength from the first optical signals having wavelengths λ1 to λn. It is necessary that the receiver is equipped.
[0081]
FIG. 9 shows the AWG's circular characteristics in a short-distance bidirectional optical transmission system for connecting a station and a subscriber's home in a single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system applied as the second embodiment of the present invention. Array waveguide diffraction grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) and star coupler applicable to a single-core bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system for subscribers that have been improved in terms of cost and efficiency. 2 is a block diagram for explaining a connection configuration of an optical transmission / reception device for a bidirectional optical wavelength division multiplex transmission system including a broadband light source device suitable for an optical access network using the optical fiber.
[0082]
That is, in the short-distance bidirectional optical transmission system for connecting a station and a subscriber's house in the single fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system applied as the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. An array waveguide diffraction grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) 101a is installed on the relay station 101 side, a star coupler 102b is installed on the subscriber station 102 side, and between the relay station 101 and the subscriber station 102 In FIG. 2, transmission / reception is performed using optical signals having a set of wavelengths satisfying the circular characteristics of the wavelength pass band of the AWG 101a.
[0083]
9, n optical transceivers TR11 each having one optical transmitter (T11... Tn1) and one optical receiver (R11... Rn1) are provided on the input side of the AWG 101a on the relay station 101 side. ... TRn1 is connected via n couplers C11 ... Cn1.
[0084]
Here, the n optical transmitters T11... Tn1 in the n optical transceivers TR11... TRn1 respectively emit a broadband optical signal BPS11 that emits a broadband optical signal including the first optical signal having wavelengths λ1 to λn. ... BPSn1 and the n wideband light sources BPS11 ... BPSn1 are band-limited so as not to pass the optical signals having the corresponding cyclic wavelength relationship of the AWG for the wideband optical signals in the predetermined wavelength range emitted from the BPSn1. A broadband pass filter to be performed, BPF11... BPFn1, an isolator I11... In1 that passes a broadband optical signal including the first optical signal that has passed through the n broadband pass filters BPF11. The first plurality of optical signals having passed through the isolators I11. Optical modulators MOD11... MODn1 leading to the optical fibers C11.
[0085]
Also, the n optical receivers R11... Rn1 in the n optical transceivers TR11... TRn1 respectively transmit the second optical signals from wavelengths λ1 ′ to λn ′ demultiplexed by the AWG 101a to the coupler C11. ... received via Cn1.
[0086]
Further, one end of a single optical fiber F100 that performs single-fiber bidirectional optical multiplex transmission is connected to the output side of the AWG 101a on the relay station 101 side via the bidirectional optical amplifier OA.
[0087]
The other end of the single optical fiber F100 is connected to the input side of the star coupler 102b on the subscriber station 102 side.
[0088]
On the output side of the star coupler 102b on the subscriber station 102 side, one optical receiving device (R12... Rn2) and one optical transmitting device (T12... Tn2) are respectively provided in n subscriber homes 1. N optical transceivers TR12... TRn2 are connected via n couplers C12... Cn2.
[0089]
Each of the optical transmitters T12... Tn2 in the n optical transceivers TR12... TRn2 on each subscriber home 1... N side has an optical signal in a predetermined wavelength range including each wavelength of the second optical signal. , BPSn2, and optical signals having a predetermined wavelength of the second plurality of optical signals from the optical signals in the predetermined wavelength range emitted from the n broadband light sources BPS12 ... BPSn2. First fiber gratings FG12... FGn2 selectively extracted and optical signals having a predetermined wavelength among the second optical signals selectively extracted by the n first fiber gratings FG12. First circulators CC12... CCn2 that are passed through and led to an external star coupler 102b connected to the revolving type AWG 101a on the relay station 101 side , The isolator I12... In2 that allows the second optical signal that has passed through the n first circulators CC12... CCn2 to pass in one direction, and the second optical signal that has passed through the n isolators I12. Are provided with optical modulators MOD12... MODn2 that perform predetermined light modulation and guide them to the external star couplers 102b through the internal couplers C12.
[0090]
Also, the optical receivers R12... Rn2 in the n optical transceivers TR12... TRn2 on the subscriber homes 1... N side are respectively guided from the external star coupler 102b through the internal couplers C12. The second optical grating FG13... FGn3 that selectively extracts an optical signal having a predetermined wavelength of the first optical signals, and the n second fiber gratings FG13. Second circulators CC13... CCn3 that pass optical signals having a predetermined wavelength in the first optical signals and guide the optical signals to the optical receivers R12.
[0091]
The first and second fiber gratings FG12... FGn2 and FG13... FGn3 used in this embodiment each selectively extract an optical signal having a desired wavelength component from an optical signal having a plurality of wavelength components. Element.
[0092]
Therefore, by using the first fiber gratings FG12... FGn2 in combination with the broadband light sources BPS12... BPSn2 and the circulators CC12... CCn2 and the optical modulators MOD12. Thus, each can function as an optical transmitter that transmits an optical signal having a desired wavelength component.
[0093]
Similarly, by using the second fiber gratings FG13... FGn3 and the circulators CC13... CCn3 in combination, each of the optical receivers R12. It is possible to function as a receiving device that receives the optical signal.
[0094]
In addition, the broadband optical signal including the first optical signals from the wavelengths λ1 to λn output from the n optical transmitters T11... Tn1 in the n optical transceivers TR11. As described above, the narrow band first optical signal from the wavelength λ1 to λn is obtained by the filter function of the AWG 101a.
[0095]
Then, the first optical signal having a narrow band from wavelengths λ1 to λn from the relay station 101 side, and n optical signals in n subscriber homes 1... N side optical transceivers TR12. As described above, the second optical signals of the narrowband wavelengths λ1 ′ to λn ′ output from the transmitters T12... Tn2 are between the relay station 101 and the subscriber station 102, as described above. In order to perform transmission / reception using a set of optical signals having a wavelength satisfying the circular characteristics of the wavelength pass band, it is assumed that the circular wavelength relationship of the AWG 101a is set.
[0096]
That is, the wavelengths λ1 and λ1 ′, λ2 and λ2 ′,..., Λn and λn ′ are circular wavelengths in the AWG 101a on the relay station 101 side, respectively, and optical signals that can pass through the same output port of the AWG 101a. Is the wavelength.
[0097]
Further, as described above, the broadband pass filter BPF11... BPFn1 used in the n optical transceivers TR11... TRn1 on the relay station 101 side according to the present embodiment has the wavelength λ1 emitted from the broadband light source BPS11. To λn is a passive element that removes an optical signal having an AWG rotation wavelength component other than the required wavelength from a predetermined wavelength range including the first optical signal from λn to λn.
[0098]
As a result, the single-fiber optical fiber F100 that performs single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission has a function of preventing interference with the optical signal from the reverse direction.
[0099]
Note that the AWG 101a on the relay station 101 side used in the system according to the present embodiment is a temperature-independent type.
[0100]
In addition, the isolators I11... In1 and I12... In2 used in the system according to the present embodiment have a function of blocking optical signals from the reverse direction.
[0101]
The AWG 101a on the relay station 101 side used in the system according to the present embodiment has wavelengths emitted from n optical transmitters T11... Tn1 in the n optical transceivers TR11. A wideband optical signal including λ1, λ2,..., λn is multiplexed and multiplexed as a first optical signal having a narrowband wavelength λ1, λ2,. It is a passive element that is sent to the fiber F100 as an optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal).
[0102]
Further, the AWG 101a on the relay station 101 side demultiplexes the optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) transmitted from the subscriber station 102 side through the single single optical fiber F100 by its filter function, thereby repeating the relay station. It is a passive element that directs optical signals of wavelengths λ1 ′, λ2 ′,... Λn ′ to n optical receivers R11.
[0103]
The star coupler 102b on the subscriber station 102 side used in the system according to the present embodiment is configured to transmit n optical transmissions in n optical units TR12... TRn2 on n subscriber homes 1. Optical signals of wavelengths λ1 ′, λ2 ′,... Λn ′ emitted from the devices T12... Tn2 are multiplexed and multiplexed, and an optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) is transmitted to a single optical fiber F100. It is a passive element.
[0104]
The star coupler 102b on the subscriber station 102 side demultiplexes an optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) transmitted from the repeater station 101 side by a single optical fiber F100 into n subscribers. It is a passive element that is redirected to n optical receivers R12... Rn2 on the customer's home 1... N side as optical wavelength division multiplexed signals (WDM signals) including optical signals of wavelengths λ1, λ2,.
[0105]
Next, an optical signal transmission / reception operation among the relay station 101, the subscriber station 102, and the n subscriber homes 1 ... n will be described.
[0106]
First, of the n optical transmitters T11... Tn1 in the n optical transceivers TR11... TRn1 on the relay station 101 side, the broadband optical signal emitted from the first optical transmitter T11 is the relay station 101 side. Is transmitted through the single optical fiber F100 as a narrow-band optical signal having a wavelength λ1.
[0107]
The optical signal emitted from the first optical transmitter T11 in the n optical transceivers TR11... TRn1 on the relay station 101 side is the same as the second in the n optical transceivers TR12. After being emitted from the nth optical transmission device T21 as a broadband optical signal from Tn1, it passes through the AWG 101a on the relay station 101 side, and by the AWG filter function, a plurality of narrow-band lights from wavelengths λ2 to λn Multiplexed with signal.
[0108]
As a result, optical wavelength division multiplexed signals (WDM signals) having wavelengths λ1, λ2,... Λn are transmitted through a single optical fiber F100.
[0109]
This optical wavelength division multiplexing signal (WDM signal) is a first optical signal having wavelengths λ1 to λn, and n single optical fibers F1,... From each of n output ports of the star coupler 102b on the subscriber station 102 side. Each is output to Fn.
[0110]
Here, the optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) output from each output port of the star coupler 102b to each optical fiber F1... Fn is transmitted through each coupler C12 to each light of N subscriber homes 1. As described above, the optical receivers R12... Rn2 in the transceivers TR12... TRn2 use the second fiber gratings FG13. One optical signal having a desired wavelength is selectively extracted, and is received separately.
[0111]
Similarly, the optical signal having the wavelength λ1 ′ generated as described above from the first optical transmitter T12 in the first optical transceiver TR12 on the first subscriber home 1 side is the same through the coupler C12. Is transmitted through a single optical fiber F1 and reaches the star coupler 102b on the subscriber station 102 side.
[0112]
The optical signal having the wavelength λ1 ′ passes through the star coupler 102b on the subscriber station 102 side, and is transmitted through the single optical fiber F100 as an optical signal having the wavelength λ1 ′.
[0113]
At this time, the optical signal of wavelength λ1 ′ is emitted from each of the optical transmission devices T22 to Tn2 in the second to nth optical transceivers TR22... TRn2 on the second to nth subscriber premises 2. ... Λn ′ and multiplexed with a plurality of optical signals.
[0114]
As a result, optical wavelength division multiplexed signals (WDM signals) of wavelengths λ1 ′, λ2 ′... Λn ′ are transmitted through a single optical fiber F100.
[0115]
When this optical wavelength division multiplexed signal (WDM signal) passes through the AWG 101a on the relay station 101 side, it is demultiplexed by the filter function of the AWG and is used as a second optical signal having wavelengths λ1 ′, λ2 ′,. The optical signals are respectively received by n optical receivers R11... Rn1 in n optical transceivers TR11... TRn1 on the relay station 101 side from n output ports of the AWG 101a.
[0116]
According to each embodiment of the present invention as described above, the number of optical fiber cores required to use a single optical fiber as a single optical fiber is reduced by utilizing the circular characteristics of the AWG. Can be used efficiently.
[0117]
Moreover, according to each embodiment of the present invention as described above, an inexpensive broadband light source can be used by the filter function of the AWG.
[0118]
In addition, according to each embodiment of the present invention as described above, since passive elements such as AWG are used, the stability of wavelength, power saving, expansion / decrease / increase / decrease of transmitter / receiver, etc. Excellent in properties.
[0119]
Moreover, according to each embodiment of the present invention as described above, a dedicated line service that does not share a band can also be realized.
[0120]
Further, as described above, when the AWG is also used on the subscriber station side as in the first embodiment of the present invention, it is possible to keep confidentiality.
[0121]
【The invention's effect】
Therefore, as described above, according to the present invention, for example, a subscriber's home and a station are connected in a one-core bidirectional wavelength division optical multiplex transmission system that performs two-way transmission using a single optical fiber as a transmission medium. In a short-distance bidirectional optical transmission system, an array guide applicable to a single-core bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system for subscribers, which has been improved in terms of cost and efficiency, by utilizing the circular characteristics of AWG. Suitable for an optical access network using a waveguide grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a one-core bidirectional optical wavelength division multiplex transmission that uses a single optical fiber as a transmission medium and performs one-channel bidirectional transmission using different wavelength bands in the downstream and upstream directions; It is a figure which shows the principle structure of a system.
2A is a diagram illustrating transmission characteristics of the filter 2 and the filter 4 in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram illustrating transmission characteristics of the filter 7 and the filter 8 in FIG. FIG.
FIG. 3 is a one-core bidirectional optical wavelength division multiplex transmission system that uses a single optical fiber as a transmission medium and performs multi-channel bidirectional transmission using different wavelengths in the downstream and upstream directions; FIG.
4A is a diagram showing transmission characteristics of the comb filter 12 and the comb filter 14 shown in FIG. 3, and FIG. 4B is a diagram showing the comb filter 17 and the comb filter 18 shown in FIG. It is a figure which shows the transmission characteristic of.
FIG. 5 is a diagram of a single core that performs one-channel bidirectional transmission using a single optical fiber as the transmission medium and using different wavelength bands in the upstream and downstream directions as shown in FIG. 1; It is a figure which shows a structure at the time of applying a bidirectional | two-way type | mold optical wavelength division multiplexing transmission system to the short-distance bidirectional | two-way optical transmission system which connects a subscriber's house and a station actually.
FIG. 6 is a diagram showing a conventional long-distance backbone bidirectional system realized by adopting an optical wavelength division multiplexing (WDM) communication system using an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer (AWG). It is a block diagram which shows the connection structure from the relay station A side to the subscriber station B at the time of applying an optical transmission system to the short distance optical transmission system which connects a subscriber's house and a station.
FIG. 7 is a circuit diagram of AWG in a short-distance bidirectional optical transmission system for connecting a subscriber's house and a station in the single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system according to the first embodiment of the present invention; By using an array waveguide diffraction grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) applicable to a single-core bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system for subscribers, which has been improved in terms of cost and efficiency. 1 is a block diagram for explaining a connection configuration of an optical access network.
FIG. 8 is a diagram for explaining the circulation characteristics of the AWG used in FIG. 7;
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of an AWG in a short-distance bidirectional optical transmission system for connecting a subscriber's house and a station in a one-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system according to a second embodiment of the present invention; An array waveguide diffraction grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) and a star coupler that can be applied to a single-core bidirectional optical multiplex transmission system for subscribers that are improved in terms of cost and efficiency. FIG. 2 is a block diagram for explaining a connection configuration of an optical access network using the network;
[Explanation of symbols]
101 ... Relay station,
102 ... subscriber station,
F100: Single single fiber,
101a ... AWG,
102a ... AWG,
T11 ... Tn1 ... n optical transmitters,
R11 ... Rn1 ... n optical receivers,
C11 ... Cn1 ... n couplers,
F1 ... Fn ... n single-core optical fibers,
1 ... n ... n subscriber homes,
T12 ... Tn2 ... n optical transmitters,
R12 ... Rn2 ... n optical receivers,
C12 ... Cn2 ... n couplers,
TR11 ... TRn1 ... optical transceiver,
BPS12 ... BPSn2 ... broadband light source,
BPF11 ... BPFn1 ... wide band pass filter,
I11 ... In1 ... isolator,
MOD11 ... MODn1 ... optical modulator,
OA ... Bidirectional optical amplifier,
TR12 ... TRn2 ... Optical transceiver
FG12 ... FGn2 ... first fiber grating,
102b ... an external star coupler,
CC12 ... CCn2 ... first circulator,
I12 ... In2 ... isolator,
MOD12 ... MODn2 ... optical modulator,
FG13 ... FGn3 ... second fiber grating,
CC13 ... CCn3 ... second circulator.

Claims (5)

それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有する第１のアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第２及び第１の光信号を送受信のために合分波するもので、前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧの周回特性に対応した周回特性を有する第２のＡＷＧを備えた第２の通信ノードと、
それぞれ前記第２のＡＷＧに接続され、所定の波長を有する前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器及びそれぞれ前記第２の光信号の波長と異なる所定の波長を有する前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器と、
前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であると共に、
前記第２のＡＷＧに接続される前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であり、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているもので、前記第１の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第１のＡＷＧを通過する際に前記第１のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されると共に、前記第２の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第２のＡＷＧを通過する際に前記第２のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システム。A plurality of optical transmitters each transmitting a first optical signal having a predetermined wavelength, and a plurality of lights each receiving a second optical signal having a predetermined wavelength different from the wavelength of the first optical signal The receiver is connected to the plurality of optical transmitters and the plurality of optical receivers, and multiplexes and demultiplexes the first and second optical signals for transmission and reception. A first communication node comprising a first array waveguide grating multiplexer / demultiplexer (AWG) having
The second and first optical signals are multiplexed / demultiplexed for transmission / reception, and a second AWG having a circulation characteristic corresponding to the circulation characteristic of the first AWG provided in the first communication node is provided. A second communication node comprising:
A plurality of optical transmitters each connected to the second AWG and transmitting the second optical signal having a predetermined wavelength, and the first having a predetermined wavelength different from the wavelength of the second optical signal. A plurality of optical receivers for receiving optical signals of
The first communication node is connected between the first AWG provided in the first communication node and the second AWG provided in the second communication node. The first communication node and the second AWG A single optical fiber that performs bidirectional optical multiplex transmission with a communication node;
The plurality of optical transmitters provided in the first communication node each receive a broadband optical signal including a predetermined range of wavelengths and not including the first AWG and the second AWG. It is an optical transmitter using a broadband light source to send out,
The plurality of optical transmitters connected to the second AWG each receive a broadband optical signal that includes a wavelength in a predetermined range and does not include the first AWG and the second AWG. An optical transmitter that uses a broadband light source to send
Between the first communication node and the second communication node, the first optical signal and the second optical signal satisfy the circulation characteristics of the wavelength passbands of the first AWG and the second AWG. By performing transmission / reception as a pair, bidirectional optical multiplex transmission using the single optical fiber is possible, and the broadband optical signal is transmitted at the first communication node. When passing through the first AWG, it is transmitted through the single optical fiber as a narrowband optical signal by the filter function of the first AWG, and the broadband communication is performed in the second communication node. A single-fiber bidirectional type wherein an optical signal is transmitted through the single single-fiber as a narrow-band optical signal by the filter function of the second AWG when passing through the second AWG. light Length division multiplexing transmission system. 前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う前記複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う前記複数の光送信器に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の一心双方向型光波長分割多重伝送システム。When the first communication node is a relay station and the second communication node is a subscriber station;
Each one end of a plurality of single-core optical fibers is connected to the second AWG provided in the second communication node ,
The other ends of the optical fiber of the plurality of cardiac found those provided in the plurality of subscriber premises, said plurality of optical receivers and each of the second light respectively to receive the first optical signal signal fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system according to claim 1, characterized in that connected to the plurality of optical transmitters for transmitting the. それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有する第１のアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第２及び第１の光信号を送受信のために合分波するもので、前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧの周回特性に対応した周回特性を有する第２のＡＷＧを備えた第２の通信ノードと、
それぞれ前記第２のＡＷＧに接続され、所定の波長を有する前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器及びそれぞれ前記第２の光信号の波長と異なる所定の波長を有する前 記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器と、
前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているものであって、
前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う前記複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う前記複数の光送信器に接続され、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ所定の波長を有する光信号を各別に送出する波長固定光源を利用した光送信器であると共に、
前記複数の加入者宅に備えられている前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であり、
前記第２の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第２のＡＷＧを通過する際に前記第２のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システム。 A plurality of optical transmitters each transmitting a first optical signal having a predetermined wavelength, and a plurality of lights each receiving a second optical signal having a predetermined wavelength different from the wavelength of the first optical signal The receiver is connected to the plurality of optical transmitters and the plurality of optical receivers, and multiplexes and demultiplexes the first and second optical signals for transmission and reception. A first communication node comprising a first array waveguide grating multiplexer / demultiplexer (AWG) having
The second and first optical signals are multiplexed / demultiplexed for transmission / reception, and a second AWG having a circulation characteristic corresponding to the circulation characteristic of the first AWG provided in the first communication node is provided. A second communication node comprising:
Are respectively connected to the second AWG, the prior SL having a predetermined wavelength different from that of the plurality of optical transmitters and each of the second optical signal for transmission of the second optical signal having a predetermined wavelength A plurality of optical receivers for receiving one optical signal;
The first communication node is connected between the first AWG provided in the first communication node and the second AWG provided in the second communication node. The first communication node and the second AWG A single optical fiber that performs bidirectional optical multiplex transmission with a communication node;
Between the first communication node and the second communication node, the first optical signal and the second optical signal satisfy the circulation characteristics of the wavelength passbands of the first AWG and the second AWG. By performing transmission / reception as a pair, bidirectional optical multiplex transmission using the single optical fiber is possible.
When the first communication node is a relay station and the second communication node is a subscriber station;
Each one end of a plurality of single-core optical fibers is connected to the second AWG provided in the second communication node,
The other ends of the plurality of single-core optical fibers are provided in a plurality of subscriber homes, and each of the plurality of optical receivers for receiving the first optical signal and the second light respectively. Connected to the plurality of optical transmitters for transmitting signals,
The plurality of optical transmitters provided in the first communication node are optical transmitters using fixed wavelength light sources that individually transmit optical signals having predetermined wavelengths, and
Each of the plurality of optical transmitters provided in the plurality of subscriber homes includes a wideband light that includes a predetermined range of wavelengths and does not include the first AWG and the second AWG. It is an optical transmitter using a broadband light source that sends out signals.
When the broadband optical signal passes through the second AWG in the second communication node, it is transmitted through the single optical fiber as a narrowband optical signal by the filter function of the second AWG. A one-fiber bidirectional optical wavelength division multiplex transmission system. それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有するアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、A plurality of optical transmitters each transmitting a first optical signal having a predetermined wavelength, and a plurality of lights each receiving a second optical signal having a predetermined wavelength different from the wavelength of the first optical signal The receiver is connected to the plurality of optical transmitters and the plurality of optical receivers, and multiplexes and demultiplexes the first and second optical signals for transmission and reception. A first communication node comprising an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer (AWG) having
前記第１及び第２の光信号を送受信のためにスターカップラを備えた第２の通信ノードと、A second communication node comprising a star coupler for transmitting and receiving the first and second optical signals;
前記第１の通信ノードに備えられる前記ＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられるスターカップラとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、The AWG provided in the first communication node and the star coupler provided in the second communication node are connected between the first communication node and the second communication node. A single optical fiber that performs bidirectional optical multiplex transmission,
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記ＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であると共に、Optical transmission using a broadband light source, wherein each of the plurality of optical transmitters provided in the first communication node transmits a broadband optical signal that includes a wavelength in a predetermined range and does not include a round wavelength of the AWG. As well as
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記ＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているものであって、前記第１の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記ＡＷＧを通過する際に前記ＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システム。By performing transmission / reception between the first communication node and the second communication node, the first and second optical signals as a set of wavelengths satisfying the circular characteristics of the wavelength passband of the AWG, It is configured to enable bidirectional optical multiplex transmission using the single optical fiber, and when the broadband optical signal passes through the AWG in the first communication node. A single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplex transmission system, wherein the single-fiber optical fiber is transmitted as a narrow-band optical signal by the filter function of the AWG. 前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、When the first communication node is a relay station and the second communication node is a subscriber station;
前記スターカップラに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、Each end of a plurality of single-core optical fibers is connected to the star coupler,
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の一心双方向型光波長分割多重伝送システム。The other ends of the plurality of single-core optical fibers are provided in a plurality of subscriber homes, respectively, and a plurality of optical receivers for receiving the first optical signal and a second optical signal, respectively. The single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system according to claim 4, wherein the single-fiber bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system is connected to a plurality of optical transmitters.
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