JP3934419B2 - 分散補償装置および分散補償システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光伝送システム、特に波長多重システムにおいて合分波する際のクロストークを低減させた分散補償装置および分散補償システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光が媒質中を伝搬する際に、その媒質の屈折率が波長に応じて異なること等に起因して、伝搬する光の速度（正確には位相速度）が波長によって異なるという現象が知られている。この現象は、分散と呼ばれ、特に光ファイバ等を用いた光信号の伝送をおこなう場合に問題となる。
【０００３】
光ファイバのように光を伝送媒体の一部に閉じ込めた状態で伝送をおこなう場合には、光の伝送媒体内での閉じ込めの状態、いわゆる伝搬モード（ＴＥ、ＴＭ、ＨＥ、ＥＨ等）の違いによっても信号の伝搬速度が異なる。この伝搬モードの違いによる伝搬速度差（以下、モード分散と称する）は、一波長で複数の伝搬モードを伝搬できるマルチモード光ファイバにおいて生じる。
【０００４】
一方、伝搬モード数が基本モードのみであるシングルモード光ファイバは、上記したモード分散がなくなるといったことから主に高速光伝送に利用されている。しかしながら、このシングルモード光ファイバについても、上記した屈折率の波長依存性を起因とする伝搬速度差（以下、材料分散と称する）の問題は避けることができず、この材料分散により、伝搬するパルス幅の広がり（パルスひずみ）が生じる。すなわち、シングルモード光ファイバにおいても、分散は、伝送による信号波形の劣化の原因となっている。
【０００５】
たとえば、１０Ｇｂ／ｓの信号を伝送する場合、許容できる分散値は約１０００ｐｓ／ｎｍで、これは約７０ｋｍのシングルモード光ファイバでの分散量に相当する。したがって、長距離伝送をおこなうには、分散の補償が非常に重要になる。分散の補償用デバイスとして、たとえば、分散補償ファイバが市販されている。分散補償ファイバとは、光ファイバ中を伝搬する光信号が受ける分散値と逆符号の分散特性を有する光ファイバを伝送路中に挿入することで、伝送路の分散を補償した特殊な光ファイバである。
【０００６】
また、一般に光ファイバを用いた光伝送では、１本の光ファイバを種々の波長で同時に使用することで使用波長の数だけ伝送帯域を広げた波長多重（ＷＤＭ）伝送をおこなうことが高効率であり好ましい。上記した分散は波長の関数であり、波長毎にその分散値が異なるため、ＷＤＭ伝送において波長多重した光信号をシングルモード光ファイバにて伝送する場合、各波長はそれぞれ異なる分散を受けることになる。したがって、波長多重した光信号に対する分散補償は、多重した各波長に対して異なる分散値を個別に補償する必要がある。
【０００７】
このようなＷＤＭ伝送における分散補償について、たとえば特開平９−１１６４９３号公報に開示の「波長多重伝送システム」と特開平９−１９１２９０号公報に開示の「光伝送路の波長分散補償システム」が提案されている。これらの提案では、波長多重された光信号を各波長毎に分離する波長分離手段と、光伝送路による光信号の波長分散を分離波長の光信号毎にそれぞれ独立して補償する分散補償手段とを設けたことを特徴としている。
【０００８】
第１１図は、上記した特開平９−１１６４９３号公報に開示されているような従来の波長分散補償システムの一例を示すブロック構成図であり、特に光送信器の後段および光受信器の前段においてそれぞれ分散補償をおこなう分散補償システムを説明するための図である。
【０００９】
第１１図に示す波長分散補償システムは、まず送信側において、互いに異なる波長を発振するｎ個の送信機１０１Ａ1〜１０１Ａnと、送信機１０１Ａ1〜１０１Ａnのそれぞれの後段に設けられ、各送信機が発振する波長に対して分散補償をおこなう分散補償部１０２Ａ1〜１０２Ａnと、これら送信機１０１Ａ1〜１０１Ａnおよび分散補償部１０２Ａ1〜１０２Ａnからなる各組を経て伝送されてきた光信号を合波する光分岐結合器（カプラ）１００Ａと、を備えている。この光分岐結合器（カプラ）１００Ａにおいて合波された光信号は、伝送路１０９に伝送される。
【００１０】
一方、受信側においては、上記した光分岐結合器１００Ａに対応した波長分離（分波）をおこなう光分岐結合器１００Ｂと、所定の波長を通過する帯域透過型フィルタ１０５Ｂ1〜１０５Ｂnと、帯域透過型フィルタ１０５Ｂ1〜１０５Ｂnを通過した各光信号の波長に対して分散補償をおこなう分散補償部１０２Ｂ1〜１０２Ｂnと、これら帯域透過型フィルタ１０５Ｂ1〜１０５Ｂnおよび分散補償部１０２Ｂ1〜１０２Ｂnからなる各組を経て伝送されてきた光信号を受信する受信機１０１Ｂ1〜１０１Ｂnと、を備えている。
【００１１】
第１１図において、たとえば送信機１０１Ａ1は波長λ1を発振し、帯域透過型フィルタ１０５Ｂ1は波長λ1の光信号を選択的に透過する。よって、分散補償部１０２Ａ1および１０２Ｂ1は波長λ1の光信号に対してのみ分散補償をおこなう。分散補償部１０２Ａ1および１０２Ｂ1としては、伝送路１０９が波長λ1に対して示す分散値と逆符号の分散値を有する分散補償ファイバを用いることができる。以上の構成により、ＷＤＭ伝送システムに送信機側および受信機側において各波長に対してすべてゼロ分散となるような補償を可能としている。
【００１２】
第１２図は、上記した特開平９−１９１２９０号公報に開示された発明を示すブロック構成図であり、特に、ＷＤＭ伝送中継システムにおける光伝送路の波長分散補償システムを説明するための図である。
【００１３】
第１２図に示す波長分散補償システムは、ｎ波長に多重された波長λ1〜λnの光信号を伝搬する伝送路１１９Ａおよび１１９Ｂと、波長分離（分波）をおこなう光分岐結合器１１０Ａと、分波された各波長の光信号に対して所定の波長を通過する帯域透過型フィルタ１１５Ａ1〜１１５Ａnと、帯域透過型フィルタ１１５Ａ1〜１１５Ａnを通過した各光信号の波長に対して分散補償をおこなう分散補償部１１２Ａ1〜１１２Ａnと、これら帯域透過型フィルタ１１５Ａ1〜１１５Ａnおよび分散補償部１１２Ａ1〜１１２Ａnからなる各組を経て伝送されてきた光信号を再び合波する光分岐結合器（カプラ）１１０Ｂと、を備えているものである。
【００１４】
第１２図に示す波長分散補償システムにおいても、たとえば、分散補償部１１２Ａ1には帯域透過型フィルタ１１５Ａ1によって選択的に通過された波長λ1のみが入力され、この分散補償部１１２Ａ1は伝送路１１９Ａおよび１１９Ｂが波長λ1に対して現れる分散を補償する。
【００１５】
このように、特開平９−１９１２９０号公報に開示の「光伝送路の波長分散補償システム」によれば、波長多重された光信号に対して光信号の波長毎に波長分散補償をおこなうようにすることで、波長分散の異なる全ての光信号の波長に対して同時にかつ完全な分散補償を可能としている。
【００１６】
また、他の従来例として、第１２図に示した光分岐結合器１１０Ａおよび帯域透過型フィルタ１１５Ａ1〜１１５Ａnから構成される部分と光分岐結合器１１０Ｂとをそれぞれアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）に代えて構成することもできる。第１３図は、このＡＷＧを用いた場合の従来の波長分散補償システムを示すブロック図である。
【００１７】
第１３図に示す波長分散補償システムは、伝送路１２９Ａおよび１２９Ｂと、二つのＡＷＧ１２０Ａおよび１２０Ｂと、ｎ波長分の分散補償部１２４Ａ1〜１２４Ａnと、を備えている。特に、ＡＷＧ１２０Ａは、入力ポート１２１Ａ1から入力された多重波長の光信号をｎ波長に分波し、分波した光信号を出力ポート１２２Ａ1〜１２２Ａnにそれぞれ出力する。
【００１８】
そして、ＡＷＧ１２０Ｂは、分散補償部１２４Ａ1〜１２４Ａnを通過した各光信号を、入力ポート１２２Ｂ1〜１２２Ｂnから入力するとともに合波して出力ポート１２１Ｂ1から出力する。これらＡＷＧ１２０Ａおよび１２０Ｂは、その動作において周期性を有しており、この周期性を利用して比較的、小型かつ低損失で光信号の合分波を可能とする。
【００１９】
第１４図は、上記したＡＷＧの周期性を説明するための説明図であり、特に、入力ポートおよび出力ポートをそれぞれＮ個備えてＮ波長の合分波を可能とするＡＷＧについて示すものである。第１４図において、ＡＷＧの入力ポート１〜Ｎに順に波長λ1〜λNの光信号を入力した場合には、出力ポート１においてこれらλ1〜λNの多重光を得ることができる。逆に、出力ポート１にλ1〜λNの多重光を入力した場合には、入力ポート１〜Ｎから順に波長λ1〜λNの光信号を得ることができる。
【００２０】
また、ＡＷＧの入力ポート１〜Ｎに順に波長λN、λ1〜λN-1の光信号を入力した場合には、出力ポート２においてこれらλ1〜λNの多重光を得ることができる。逆に、出力ポート２にλ1〜λNの多重光を入力した場合には、入力ポート１〜Ｎから順に波長λN、λ1〜λN-1の光信号を得ることができる。
【００２１】
このように、ＡＷＧは一般に、複数の入出力ポートへの光信号の入出力に対して可逆性を有するとともに、各入力ポートに入力される光信号の波長とこれら波長の光信号を合波して出力する出力ポートとの間に、上記した周期性のように一定の関係を有する。このような性質から、ＡＷＧは合波と分波をともに可能としており、入力ポートと出力ポートのそれぞれの入出力関係は、ＡＷＧを合波と分波のどちらを機能させるかによって異なる。以下においては、これら機能によらず、光信号が入力される側を入力ポートとし、合波または分波された光信号が出力される側を出力ポートとする。
【００２２】
つぎに、このようなＡＷＧのクロストークについて説明する。ＡＷＧは現在の波長多重システムにおける合分波手段として一般的に使用されているが、波長多重の密度が高くなるにつれて隣接波長間のクロストークが無視できなくなってくる。第１５図はＡＷＧにおけるクロストークを説明するための説明図である。
【００２３】
第１５図において、ＡＷＧ１４０Ａは、第１４図に示した周期性を有するＮ個の入力ポート１４１Ａ1〜１４１ＡNおよびＮ個の出力ポート１４２Ａ1〜１４２ＡNを備えている。ここで、たとえば、入力ポート１４１Ａ3に波長λ1、λ2およびλ3の多重光を入力した場合、第１４図に示す周期性に基づいて、出力ポート１４２Ａ1〜１４２Ａ3から順に波長λ3、λ2、λ1が分波されて出力される。
【００２４】
このように、波長分散補償システムにおいて、光信号を合分波する機能を担う部分にＡＷＧを適用することで、分散補償をおこなう分散補償装置、すなわち第１３図に示した分散補償部１２４Ａ1〜１２４Ａn、合波手段（ＡＷＧ１２０Ａ）および分波手段（ＡＷＧ１２０Ｂ）からなる構成を簡素化することが可能となる。
【００２５】
さらに関連する他の従来例として、米国特許番号第５，５１０，９３０号に開示の「ＬＩＧＨＴ ＡＭＰＬＩＦＹＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」は、励起光の偏波を右円偏波および右円偏波にすることで光増幅器の動作を安定させている。また、米国特許出願番号第２０７，４１９号に開示の「ＤＩＳＰＥＲＳＩＯＮ ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ」は、格子ピッチの異なる両端部を有した回折格子を用いることにより、波長多重光に対する効率的な分散補償をおこなっている。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の分散補償装置では、各波長ごとに個別に分散補償をおこなうため、合波または分波する波長の数だけの分散補償部が必要となり、その回路規模が大きくなるとともに複雑で高価となってしまうという問題があった。
【００２７】
また、ＡＷＧ等の各出力ポートから出力される光信号には、隣接する出力ポートから出力される波長がクロストークとして含まれてしまうという問題もあった。たとえば、第１５図に示すように、出力ポート１４２Ａ2から出力された光信号は、本来波長λ2の光信号のみが出力されなければならないが、出力ポート１４２Ａ2に隣接した出力ポート１４２Ａ1および１４２Ａ3からそれぞれ出力される波長λ1およびλ3が一部含まれてしまう。これにより、信号品質が劣化し、光伝送システムの伝送特性および受信特性に悪影響をもたらすという問題があった。
【００２８】
従って、本発明は、光伝送システムにおいて、信頼性の高い伝送特性および受信特性を有するとともに、装置の小型化および低コスト化を図ることが可能な分散補償装置および分散補償システムを提供することを目的としている。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる分散補償装置にあっては、光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数のグループに分割し、分割されたグループに含まれる光信号を合波することで当該グループ毎に第１の多重光を出力する第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子と、前記アレイ導波路回折格子から出力された複数の第１の多重光を入力し、入力した複数の第１の多重光を合波することで第２の多重光を出力する第２の合波手段と、を備え、前記アレイ導波路回折格子は、前記分割された一のグループに含まれる光信号がそれぞれ入力される入力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号が入力される入力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の相互の漏れ込みを抑えるための少なくとも一つの空きポートを有することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力してその多重光（第２の多重光）を得る際に、まず、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子によって、これら複数の光信号を複数のグループに分割し、分割したグループに含まれる光信号を合波することで当該グループ毎に第１の多重光を出力した後に、第２の合波手段によって最終的な多重光を出力するので、当初に入力される光信号の数よりも少ない数の第１の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができる。
【００３１】
また、この発明によれば、第１の合波手段が、アレイ導波路回折格子であるので、プレーナ光波回路の一部としてコンパクトに作成することが可能となる。
【００３３】
また、この発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子が、複数の光信号をグループ毎に入力して、隣接したグループに含まれる光信号の相互の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための少なくとも一つの空きポートを有しているので、不要な波長成分を除去した第１の多重光を得ることができる。
【００３５】
また、この発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子は、グループ毎に多重光を出力する出力部間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための出力部を構成する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができる。
【００３６】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記アレイ導波路回折格子から出力された第１の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子から出力された第１の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、分散補償ファイバ等の分散補償手段を、このアレイ導波路回折格子に入力される光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなる。
【００３８】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記分散補償手段の前段に、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段を備えたことを特徴とする。
【００３９】
この発明によれば、分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段、たとえば帯域通過フィルタを備えているので、不要な波長成分をより効果的に除去して、目的とする波長範囲の多重光（第１の多重光）のみを得ることができる。
【００４０】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、互いに異なる波長を有する複数の光信号を含んだ第１の多重光を入力し、入力した第１の多重光を分波することで複数の第２の多重光を出力する第１の分波手段と、前記第１の分波手段から出力された複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで該第２の多重光に含まれる複数の光信号を出力する第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子と、を備え、前記アレイ導波路回折格子は、前記複数の第２の多重光を構成する一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込みを出力する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有することを特徴とする。
【００４１】
この発明によれば、多重光（第１の多重光）に含まれる互いに異なる波長を有する複数の光信号を得る際に、まず、第１の分波手段によって第１の多重光を分波して複数の第２の多重光を出力し、第２の分波手段によって第２の多重光に含まれた最終的な複数の光信号を出力するので、最終的に出力される光信号の数よりも少ない数の第２の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができる。
【００４２】
また、この発明によれば、第２の分波手段が、アレイ導波路回折格子であるので、プレーナ光波回路の一部としてコンパクトに作成することが可能となる。
【００４６】
この発明によれば、第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子は、一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための出力部を構成する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができる。
【００４７】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記第１の分波手段から出力された第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする。
【００４８】
この発明によれば、第１の分波手段から出力された第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、分散補償ファイバ等の分散補償手段を、第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子から出力される最終的な光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなる。
【００４９】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記分散補償手段の前段に、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段を備えたことを特徴とする。
【００５０】
この発明によれば、分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段、たとえば帯域通過フィルタを備えているので、不要な波長成分をより効果的に除去して、目的とする波長範囲の多重光（第２の多重光）のみを得ることができる。
【００５１】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数の第１のグループに分割し、該第１のグループに含まれる光信号を合波して第１の多重光として出力するとともに、複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで該第２の多重光に含まれた複数の光信号を第２のグループ毎に出力し、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部とが交互に隣接して配置されるとともに、前記第１の多重光を出力する出力部と前記第２の多重光を入力する入力部とが交互に隣接して配置された合分波手段であるアレイ導波路回折格子を備え、前記アレイ導波路回折格子は、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間にそれぞれ設けられ、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込みを抑えるための少なくとも一つの空きポートを有することを特徴とする。
【００５２】
この発明によれば、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数の第１のグループに分割し、第１のグループに含まれる光信号を合波して第１の多重光として出力するとともに、複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで第２の多重光に含まれた複数の光信号を第２のグループ毎に出力し、第１のグループの光信号を入力する入力部と第２のグループの光信号を出力する出力部とが交互に隣接して配置されるとともに、第１の多重光を出力する出力部と第２の多重光を入力する入力部とが交互に隣接して配置された合分波手段であるアレイ導波路回折格子を備えているので、複数の光信号からの多重光の送信と多重光からの複数の光信号の受信とを同時におこなうことが可能となり、当初に入力される光信号の数または最終的に出力される光信号の数よりも少ない数の第１または第２の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができる。また、この発明によれば、合分波手段であるアレイ導波路回折格子は、第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間にそれぞれ設けられ、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込み（クロストーク）を抑えるための少なくとも一つの空きポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができる。
【００５３】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記第１の多重光および前記第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする。
【００５４】
この発明によれば、第１の多重光および第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、分散補償ファイバ等の分散補償手段を、合分波手段であるアレイ導波路回折格子に当初に入力される光信号または最終的に出力される光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなる。
【００５５】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記第１の多重光を出力する出力部の後段と前記第２の多重光を入力する入力部の前段にそれぞれ光アイソレータを設けたことを特徴とする。
【００５６】
この発明によれば、第１の多重光を出力する出力部の後段と第２の多重光を入力する入力部の前段にそれぞれ光アイソレータを設けているので、これら出力部および入力部において逆方向の光信号が混入されることを防止でき、隣接した入出力部間において光信号の方向性を確保することができる。
【００５７】
また、本発明にかかる分散補償システムにあっては、光伝送システムにおける送信部および受信部においてそれぞれ分散補償をおこなう分散補償システムにおいて、前記送信部に上記した分散補償装置を設け、前記受信部に上記した分散補償装置を設けたことを特徴とする。
【００５８】
この発明によれば、送信部と受信部に特定の分散補償装置を設けることで分散補償システムを構築しているので、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことが可能な分散補償装置の利点を享受できる。
【００５９】
また、本発明にかかる分散補償システムにあっては、光伝送システムにおける送信部および受信部においてそれぞれ分散補償をおこなう分散補償システムにおいて、前記送信部および受信部のそれぞれに上記した分散補償装置を設けたことを特徴とする。
【００６０】
この発明によれば、送信部および受信部のそれぞれに特定の分散補償装置を設けることで分散補償システムを構築しているので、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことが可能な分散補償装置の利点を享受できる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明にかかる分散補償装置および分散補償システムの実施の形態を図面に参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００６２】
まず、実施の形態１にかかる分散補償装置について説明する。第１図は、実施の形態１にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。第１図に示す分散補償装置は、ｎ＋ｌ−１個の入力ポート１１Ａ1〜１１Ａn+l-1およびｌ個の出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlを有するＡＷＧ１０Ａと、ＡＷＧ１０Ａの出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlのそれぞれから出力された多重光の各波長に亘って分散補償をおこなう分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlと、これら分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlから出力された多重光を合波する合波カプラ１８Ａと、を備えて構成される。
【００６３】
特に、ＡＷＧ１０Ａの各出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlは、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａn+l-1のうちの少なくとも二つ以上のポートから入力された波長の光信号を合波するように設計されている。たとえば、第１図において、ＡＷＧ１０Ａは、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａmに入力されたｍ個の波長λ1〜λmの光信号を合波し、出力ポート１２Ａ1からその合波によって得られた多重光を出力する。
【００６４】
同様に、ＡＷＧ１０Ａは、入力ポート１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1から入力されたｍ個の波長λm+1〜λ2mの光信号を合波し、出力ポート１２Ａ2からその合波によって得られた多重光を出力する。このように、ＡＷＧ１０Ａは、入力ポートを複数のグループに分割し、分割したグループ毎に光信号の合波をおこなうことを特徴としている。第１図に示すＡＷＧ１０Ａにおいては、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａn+l-1を、各グループがｍ個の入力ポートを有するようにｌ個のグループに分割している。
【００６５】
そして、各出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlから出力された多重光は、さらにそれぞれ分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlに入力され、分散補償の処理が施される。たとえば、出力ポート１２Ａ1から出力された多重光は、分散補償部１４Ａ1に入力され、分散補償部１４Ａ1において波長λ1〜λmの分散補償がおこなわれる。分散補償としては、上記した分散補償ファイバやファイバグレーティングを用いたもの、ＰＬＣ（プレーナ光波回路）型デバイスなどを用いることが可能である。
【００６６】
ｌ個の分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlからそれぞれ分散補償を施されて出力された多重光は、合波カプラ１８Ａに入力され、この合波カプラ１８Ａにおいてさらに合波されて伝送路１９Ａに出力される。すなわち、合波カプラ１８Ａによって、波長λ1〜λnを多重化した光信号を得ることができる。合波カプラ１８Ａとしては、たとえば光カプラや波長多重合波器などを用いることができる。
【００６７】
このように、入力ポートを複数のグループに分割し、各グループ内の入力ポートに入力された光信号を含む多重光を、各グループに対応した出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlから出力するので、グループ毎に固有の出力ポートにそれぞれ分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlを接続することができ、これにより入力ポートに入力されるｎ個分の波長の光信号のそれぞれに対して分散補償部を設ける必要がなくなり、分散補償装置全体の回路構成を簡単にすることができる。
また、上述した実施の形態１にかかる分散補償装置は、ＡＷＧ１０Ａを第１の合波手段として機能させ、第２の合波手段である合波カプラ１８Ａを介して、多重化された光信号を伝送路１９Ａに伝送する構成としたが、上述したように、ＡＷＧ１０Ａは、合波と分波を入力ポートと出力ポートとの間で可逆的に機能させることが可能なため、第１図に示した合波カプラ１８Ａを分波カプラに換え、ＡＷＧ１０Ａを分波手段として用いることにより、伝送路１９Ａから入力された多重光を、分波カプラ、分散補償部１４Ａ1〜１４ＡlおよびＡＷＧ１０Ａを介して、波長λ1〜λnに分離することが可能である。この場合にも上記した同様の効果を享受できることは言うまでもない。
【００６８】
以上に説明したとおり、実施の形態１にかかる分散補償装置によれば、ＡＷＧ１０Ａ等から構成される第１の合波手段によって、複数の異なる波長の光信号を複数の波長毎に合波し、合波して得られた各多重光に対してそれぞれ分散補償をおこない、分散補償された各多重光をさらに合波カプラ１８Ａ等から構成される第２の合波手段によって合波して伝送路に出力するので、従来のように各波長毎に逐一分散補償部を設ける必要がなくなり、装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になる。
【００６９】
つぎに、実施の形態２にかかる分散補償装置について説明する。第２図は、実施の形態２にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。第２図に示す分散補償装置は、ｎ＋２ｌ−２個の入力ポート２１Ａ1〜２１Ａn+2l-2および２ｌ−１個の出力ポート２２Ａ1〜２２Ａ2l-1を有するＡＷＧ２０Ａと、ＡＷＧ２０Ａの出力ポート２２Ａ1〜２２Ａ2l-1のうち一つおきの出力ポートから出力された多重光の各波長に亘って分散補償をおこなう分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlと、これら分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlから出力された多重光を合波する合波カプラ２８Ａと、を備えて構成される。
【００７０】
特に、ＡＷＧ２０Ａの各出力ポート２２Ａ1〜２２Ａ2l-1は、入力ポート２１Ａ1〜２１Ａn+2l-2のうちの少なくとも二つ以上のポートに入力された波長の光信号を合波するように設計されている。たとえば、第２図において、ＡＷＧ２０Ａは、入力ポート２１Ａ1〜２１Ａmに入力されたｍ個の波長λ1〜λmの光信号を合波し、出力ポート２２Ａ1からその合波によって得られた多重光を出力する。
【００７１】
同様に、ＡＷＧ２０Ａは、入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａ2m+2に入力されたｍ個の波長λm+1〜λ2mの光信号を合波し、出力ポート２２Ａ3からその合波によって得られた多重光を出力する。このように、ＡＷＧ２０Ａは、入力ポートを複数のグループに分割し、分割したグループ毎に光信号を合波することを特徴としている。第２図に示すＡＷＧ２０Ａにおいては、入力ポート２１Ａ1〜２１Ａn+2l-2を、各グループがｍ個の入力ポートで構成されるようにｌ個のグループに分割している。
【００７２】
また、第２図において、第１のグループである入力ポート２１Ａ1〜２１Ａmに入力した光信号の多重光は、出力ポート２２Ａ1から出力されるが、第２のグループである入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａ2m+2に入力した光信号の多重光は、出力ポート２２Ａ1に隣接した出力ポート２２Ａ2からではなく、そのつぎの出力ポート２２Ａ3から出力される。
【００７３】
すなわち、上記したように、出力ポートは一つおきに有効なものとなり、出力ポート２２Ａ1、２２Ａ3、２２Ａ5．．．．２２Ａ2l-1からのみ有効な光信号として多重光が出力される。これにより、クロストークの低減をより一層図ることが可能となる。
【００７４】
上記したように各出力ポート２２Ａ1、２２Ａ3、２２Ａ5．．．．２２Ａ2l-1から出力された多重光は、さらに、実施の形態１と同様に分散補償ファイバ等から構成される分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlにそれぞれ入力され、分散補償の処理が施される。たとえば、出力ポート２２Ａ1から出力された多重光は、分散補償部２４Ａ1に入力され、分散補償部２４Ａ1において波長λ1〜λmの分散補償がおこなわれる。
【００７５】
ｌ個の分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlからそれぞれ分散補償されて出力された多重光もまた、実施の形態１と同様に、合波カプラ２８Ａ等の合波手段に入力され、さらに合波されて伝送路２９Ａへと出力される。
【００７６】
第３図は、実施の形態２にかかる分散補償装置において、上記したクロストークの低減を説明するための説明図である。第３図において、たとえば、第１のグループを構成する入力ポート２１Ａ1〜２１Ａmに入力される波長λ1〜λmの光信号は、出力ポート２２Ａ1から出力されるが、隣接した出力ポート２２Ａ2には第１のグループの光信号の波長λmがクロストークとして出力される。しかしながら、この出力ポート２２Ａ2は、分散補償部に接続されていないため、単なるクロストークの受け口として機能するに留まる。
【００７７】
同様に、第２のグループを構成する入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａ2m+2に入力される波長λm+1〜λ2mの光信号は、出力ポート２２Ａ3から出力されるが、隣接した出力ポート２２Ａ2および２２Ａ4には第２のグループの光信号の波長λm+1およびλ2mがクロストークとして出力される。しかしながら、出力ポート２２Ａ2および２２Ａ4は、分散補償部に接続されていないため、単なるクロストークの受け口として機能するに留まる。
出力ポート２２Ａ2を無効とするためには、例えば、第１４図に示した周期性に従うと、第１のグループの入力ポート２１Ａ1〜２１Ａmと第２のグループの入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａ2m+2 の間に、光信号を入力しない２１Ａm+1と２１Ａm+2の入力ポートを介在させる必要がある。
【００７８】
同様に、出力ポート２２Ａ4を無効とするためには、第２のグループの入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａm+2と第３のグループの入力ポート２１Ａ2m+5 〜２１Ａ3m+4 との間に、光信号を入力しない２１Ａ2m+3と２１Ａ2m+4 の入力ポートを介在させる必要がある。
以上のように、出力部を一つおきに有効なものとして、クロストーク出力用の出力ポートを設けることにより、隣接グループを出力する出力ポートからの光信号の混入を防ぎ、各分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlへと入力される多重光の品質を向上させることが可能となる。
特に、本実施の形態では、説明を簡単にするために、第１４図に示した周期性にしたがって、グループ間に介在させる入力ポートの数を２、出力ポートの数を１とした場合について説明したが、ＡＷＧの周期性に応じてグループ間に介在するポート数が変化することは言うまでもない。たとえば、グループ間に介在させる入力ポートの数を０、出力ポートの数を１としても、クロストークがこの出力ポートに出力されるようになるので、この出力ポートから出力される多重光に対して分散補償をおこなわずに有効なものとして処理しないようにすることで、各グループ毎に対応した分散補償において高信頼かつ高品質な分散補償をおこなうことが可能になる。
【００７９】
また、上述した実施の形態２にかかる分散補償装置は、ＡＷＧ２０Ａを第１の合波手段として機能させ、第２の合波手段である合波カプラ２８Ａを介して、多重化された光信号を伝送路２９Ａに伝送する構成としたが、上述したように、ＡＷＧ２０Ａは、合波と分波を入力ポートと出力ポートとの間で可逆的に機能させることが可能なため、第２図に示した合波カプラ２８Ａを分波カプラに換え、ＡＷＧ２０Ａを分波手段として用いることにより、伝送路２９Ａから入力された多重光を、分波カプラ、分散補償部２４Ａ1〜２４ＡlおよびＡＷＧ２０Ａを介し、波長λ1〜λnに分離することが可能である。この場合にも上記した同様の効果を享受できることは言うまでもない。
【００８０】
以上に説明したとおり、実施の形態２にかかる分散補償装置によれば、ＡＷＧ２０Ａ等から構成される第１の合波手段によって、複数の異なる波長の光信号を複数の波長毎に合波し、合波して得られた各多重光に対してそれぞれ分散補償をおこない、分散補償された各多重光をさらに合波カプラ２８Ａ等から構成される第２の合波手段によって合波して伝送路に出力するので、実施の形態１にかかる分散補償装置と同様に、各波長毎に逐一分散補償部を設ける必要がなくなり、装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になる。
【００８１】
また、ＡＷＧ２０Ａ等から構成される第１の合波手段において、複数の異なる波長の光信号をそれぞれ入力する複数の入力ポート２１Ａ1〜２１Ａn+2l-2を、上述したように複数の波長毎（グループ）に分割するとともに、出力部を一つおきに有効なものとして、クロストーク出力用の出力ポートを設けることにより、隣接グループを出力する出力ポートからの光信号の混入を防ぎ、各グループ毎に対応した分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlにおいて高信頼かつ高品質な分散補償をおこなうことが可能になる。
【００８２】
つぎに、実施の形態３にかかる分散補償装置について説明する。第４図は、実施の形態３にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第４図において、第１図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第４図に示す分散補償装置は、ＡＷＧ１０Ａの出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlと分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlとの間にそれぞれ帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）１５Ａ1〜１５Ａlが挿入されている点が、実施の形態１に示した分散補償装置と異なる。
【００８３】
第４図に示すように、帯域通過型フィルタ１５Ａ1は、波長λ1〜λmの光信号のみを通過させるフィルタであり、同様に帯域通過型フィルタ１５Ａ2は、波長λm+1〜λ2mの光信号のみを通過させるフィルタである。このように、各帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）１５Ａ1〜１５Ａlは、出力ポートから本来出力されるべきである波長の光信号のみを通過させ、通過した光信号を次段の分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlへと入力するため、これら分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlへのクロストークの混入をさらに低減させることが可能になる。
【００８４】
第５図は、実施の形態３にかかる分散補償装置において、上記したクロストークの低減を説明するための説明図である。第５図において、たとえば、第１のグループの光信号の波長λ1〜λmが出力される出力ポート１２Ａ1には、隣接した出力ポート１２Ａ2から第２のグループの光信号の波長λm+1がクロストークとして混入する可能性がある。
そこで、ＡＷＧ１０Ａの各出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlから出力された多重光に対して、さらに、目的とする波長範囲の光信号のみを得るために、第５図に示すように、出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlの出力段に、上記した波長範囲の光信号のみを通過させる帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）１５Ａ1〜１５Ａlを接続する。これにより、分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlに入力される多重光にクロストークが混入されることを低減させることができる。
【００８５】
なお、上述した実施の形態３においては、実施の形態１にかかる分散補償装置に対して、帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）を導入するようにしたが、実施の形態２にかかる分散補償装置に対しても、第２図に示したＡＷＧ２０Ａの出力ポート２２Ａ1、２２Ａ3、２２Ａ5．．．．２２Ａ2l-1と分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlとの間に上記した帯域通過型フィルタを挿入するようにすることで同様の効果を得ることができる。
【００８６】
また、上述した実施の形態３にかかる分散補償装置は、ＡＷＧ１０Ａを第１の合波手段として機能させ、第２の合波手段である合波カプラ１８Ａを介して多重化された光信号を伝送路１９Ａに伝送する構成としたが、上述したように、ＡＷＧ１０Ａは、合波と分波を入力ポートと出力ポートとの間で可逆的に機能させることが可能なため、第４図に示した合波カプラ１８Ａを分波カプラに換え、ＡＷＧ１０Ａを分波手段として用いることにより、伝送路１９Ａから入力された多重光を分波カプラ、分散補償部１４Ａ1〜１４Ａl、帯域通過型フィルタ１５Ａ1〜１５ＡlおよびＡＷＧ１０Ａを介し、波長λ1〜λnに分離することが可能である。この場合にも上記した同様の効果を享受できることは言うまでもない。
【００８７】
以上に説明したとおり、実施の形態３にかかる分散補償装置によれば、ＡＷＧ１０Ａ等から構成される第１の合波手段によって、複数の異なる波長の光信号を複数の波長毎に合波し、合波して得られた各多重光を、所定の波長の光信号のみを通過させる帯域通過型フィルタ１５Ａ1〜１５Ａlに通過させ、通過した多重光に対してそれぞれ分散補償をおこない、分散補償された各多重光をさらに合波カプラ２８Ａ等から構成される第２の合波手段によって合波して伝送路に出力するので、実施の形態１または２にかかる分散補償装置と同様に、各波長毎に逐一分散補償部を設ける必要がなくなることで装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になるとともに、各分散補償部の入力段におけるクロストークの混入がより一層低減され、高信頼かつ高品質な分散補償をおこなうことが可能になる。
【００８８】
つぎに、実施の形態４にかかる分散補償装置について説明する。第６図は、実施の形態４にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第６図において、第１図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。ただし、第１図のＡＷＧ１０Ａにおいて入力ポートとして機能した１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1、１１Ａ3m+4〜１１Ａ4m+3、．．．、１１Ａn-m+l〜１１Ａn+l-1は、出力ポートとして機能し、出力ポートとして機能した１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1 は、入力ポートとして機能する。
【００８９】
すなわち、第６図に示すＡＷＧ１０Ａは、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａm、１１Ａ2m+3〜１１Ａ3m+2、．．．、１１Ａn-2m+l-1〜１１Ａn-m+l-2、１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1 と、出力ポート１２Ａ1、１２Ａ3、．．．、１２Ａl、１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1、１１Ａ3m+4〜１１Ａ4m+3、．．．、１１Ａn-m+l〜１１Ａn+l-1と、を備えている。
【００９０】
また、第６図に示す分散補償装置は、ＡＷＧ１０Ａの入力または出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlと分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlとの間にそれぞれ光アイソレータ１７Ａ1〜１７Ａlが挿入されている点が、実施の形態１に示した分散補償装置と異なる。
【００９１】
よって、第６図に示すＡＷＧ１０Ａは、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａmに入力された波長λ1〜λmの光信号を合波して出力ポート１２Ａ1から出力し、入力ポート１２Ａ2に入力された波長λm+1〜λ2mの多重光を分波して各出力ポート１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1に出力するというように、合波機能と分波機能とを同時に実現することになる。
【００９２】
以上の構成によって、入力ポートと出力ポートが隣接することになり、これら入力ポートと出力ポートとが、光信号の入出力方向が互いに逆向きとなっているので、隣接したポートからのクロストークの混入を低減させることが可能となり、伝送特性が影響されることを防ぐことができる。さらに、上記した光アイソレータ１７Ａ1〜１７Ａlは、この光アイソレータ１７Ａ1〜１７Ａlに入力されてきた光信号と逆方向の光信号を遮断する機能を有するため、入力ポートと出力ポート間においてクロストークが互いに混入されることを、上記した方向性の違いによって防止するという作用をより一層確実なものとすることができる。
【００９３】
なお、上述した実施の形態４は、実施の形態１にかかる分散補償装置に対して、光アイソレータを導入する構成としたが、実施の形態２にかかる分散補償装置に対しても、第６図に示したＡＷＧ２０Ａの出力ポート２２Ａ1、２２Ａ3、２２Ａ5．．．．２２Ａ2l-1と分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlとの間に上記した帯域通過型フィルタを挿入することで同様の効果を享受することができる。
【００９４】
以上に説明したとおり、実施の形態４にかかる分散補償装置によれば、ＡＷＧ１０Ａ等から構成される合分波手段によって、複数の異なる波長の光信号の入力に対して複数の波長毎に合波することでその多重光を出力するとともに、分散補償部１４Ａ2、１４Ａ4、．．．、１４Ａl-1を通過した複数の多重光の入力に対してその多重光毎に分波することにより各波長の光信号を出力し、合波して得られた各多重光を、それぞれ光アイソレータ１７Ａ1、１７Ａ3、．．．、１７Ａlを介して分散補償部１４Ａ1、１４Ａ3、．．．、１４Ａlに入力しているので、実施の形態１または２にかかる分散補償装置と同様に、各波長毎に逐一分散補償部を設ける必要がなくなることで装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になるとともに、入力ポートと出力ポートと間におけるクロストークの混入を低減させることができ、高信頼かつ高品質な分散補償をおこなうことが可能になる。
【００９５】
つぎに、実施の形態５にかかる分散補償システムについて説明する。第７図および第８図は、実施の形態５にかかる分散補償システムの概略構成を示すブロック図である。なお、第７図および第８図において、第４図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第７図および第８図に示す分散補償システムは、光伝送システムにおいて、実施の形態３にかかる分散補償装置を合波手段として機能させて送信側に配置し、同じく実施の形態３にかかる分散補償装置を分波手段として機能させて受信側に配置して構成される。
【００９６】
第７図および第８図に示す分散補償システムは、まず送信側において、互いに異なる波長を発振するｎ個の送信機８１Ａ1〜８１Ａnと、送信機８１Ａ1〜８１Ａnのそれぞれから出力された光信号をｎ個の入力ポート１１Ａ1〜１１Ａn+l-1に入力して所定のグループ毎に合波するＡＷＧ１０Ａと、ＡＷＧ１０Ａの出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlのそれぞれから出力された多重光に対し、所定の波長を通過する帯域透過型フィルタ１５Ａ1〜１５Ａlと、帯域透過型フィルタ１５Ａ1〜１５Ａlを通過した各多重光の波長に亘って分散補償をおこなう分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlと、これら分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlから出力された多重光をさらに合波する合波カプラ１８Ａと、を備えている。そして、この合波カプラ１８Ａにおいて合波された光信号は、伝送路１９Ａに伝送される。
【００９７】
一方、受信側においては、上記した合波カプラ１８Ａに対応した波長のグループ毎に波長分離（分波）をおこなう分波カプラ１８Ｂと、所定の波長を通過する帯域透過型フィルタ１５Ｂ1〜１５Ｂlと、帯域透過型フィルタ１５Ｂ1〜１５Ｂlを通過した各多重光の波長に亘って分散補償をおこなう分散補償部１４Ｂ1〜１４Ｂlと、これら帯域透過型フィルタ１５Ｂ1〜１５Ｂlおよび分散補償部１４Ｂ1〜１４Ｂlからなる各組を経て伝送されてきた光信号をl個の入力ポート１２Ｂ1〜１２Ｂlに入力して波長λ1〜λnの光信号に分波するＡＷＧ１０Ｂと、ＡＷＧ１０Ｂの出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂn+l-1から出力された各波長の光信号を受信する受信機８１Ｂ1〜８１Ｂnと、を備えている。
【００９８】
第７図においてたとえば、送信機８１Ａ1〜８１Ａmによって発振された波長λ1〜λmの光信号は、ＡＷＧ１０Ａの入力ポート１１Ａ1〜１１Ａmに入力されるとともに合波され、多重光として出力ポート１２Ａ1から出力される。
出力ポート１２Ａ1から出力された多重光は、帯域透過型フィルタ１５Ａ1に入力され、これにより、波長λ1〜λmの範囲のみの多重光を次段の分散補償部１４Ａ1へと出力することができ、不要な波長の光信号の混入を防いでいる。帯域透過型フィルタ１５Ａ1を通過した多重光は、分散補償部１４Ａ1によって分散補償がおこなわれ、その後、合波カプラ１８Ａによって他の多重光と合波されて、波長λ1〜λnの多重光として伝送路１９Ａに出力される。
【００９９】
第８図において、伝送路１９Ａによって伝送された波長λ1〜λnの多重光は、分波カプラ１８Ｂにより、ＡＷＧ１０Ａにおいて多重化された波長範囲、すなわちグループ毎に分波される。分波された波長λ1〜λmの多重光は、帯域透過型フィルタ１５Ｂ1に入力され、これにより波長λ1〜λmの範囲のみの多重光を次段の分散補償部１４Ｂ1に入力することができ、不要な波長の光信号の混入を防いでいる。
【０１００】
帯域透過型フィルタ１５Ｂ1を通過した多重光は、分散補償部１４Ｂ1によって分散補償がおこなわれ、その後、ＡＷＧ１０Ｂの入力ポート１２Ｂ1に入力されるとともに波長λ1〜λmの光信号に分波され、それぞれ出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂmから出力される。出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂmから出力された光信号は、それぞれ受信機８１Ｂ1〜８１Ｂmにおいて受信され、送信機８１Ａ1〜８１Ａmから出力された光信号を再生する。
【０１０１】
なお、上述した実施の形態５においては、実施の形態１にかかる分散補償装置に対して帯域通過型フィルタを導入した場合の実施の形態３にかかる分散補償装置を適用したが、実施の形態２にかかる分散補償装置に対して帯域通過型フィルタを導入した場合の実施の形態３にかかる分散補償装置を適用してもよい。また、実施の形態１や実施の形態２にかかる分散補償装置をこの分散補償システムに適用してもよい。
【０１０２】
以上に説明したとおり、実施の形態５にかかる分散補償システムによれば、光伝送システムの送信部および受信部において、実施の形態１〜３にかかる分散補償装置を配置しているので、これら実施の形態１〜３にかかる分散補償装置によってもたらされる効果を享受することができる。
【０１０３】
つぎに、実施の形態６にかかる分散補償システムについて説明する。第９図および第１０図は、実施の形態６にかかる分散補償システムの概略構成を示すブロック図である。なお、第９図および第１０図において、第６図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第９図および第１０図に示す分散補償システムは、実施の形態４にかかる二つの分散補償装置を備えた送受信部によって構成される。
【０１０４】
第８図に示す分散補償システムは、送受信部９０Ａと送受信部９０Ｂとが伝送路９３Ａおよび９３Ｂにより接続されて構成される。送受信部９０Ａと送受信部９０Ｂとは同様な構成であり、ここでは、特に送受信部９０Ａの構成について説明する。
【０１０５】
第９図および第１０図において、送受信部９０Ａは、実施の形態４にかかる分散補償装置を２組備えて構成される。まず、第１の分散補償装置は、第９図に示すように第６図に示した通りの構成であり、有効な光信号が入力される入力ポート１１Ａ1〜１１Ａm、１１Ａ2m+3〜１１Ａ3m+2、．．．、１１Ａn-m+l〜１１Ａn+l-1、１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1 および出力ポート１２Ａ1、１２Ａ3、．．．、１２Ａl、１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1、１１Ａ3m+4〜１１Ａ4m+3、．．．、１１Ａn-2m+l+1〜１１Ａn-m+lを備えたＡＷＧ１０Ａと、入力ポート１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1の前段においてそれぞれ接続された光アイソレータ１７Ａ2、１７Ａ4、．．．、１７Ａl-1と、出力ポート１２Ａ1、１２Ａ3、．．．、１２Ａlの後段においてそれぞれ接続された光アイソレータ１７Ａ1、１７Ａ3、．．．、１７Ａlと、これら光アイソレータ１７Ａ1〜１７Ａlにそれぞれ接続される分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlと、を備えている。
【０１０６】
さらに、この第１の分散補償装置においては、ＡＷＧ１０Ａの入力ポート１１Ａ1〜１１Ａm、１１Ａ2m+3〜１１Ａ3m+2、．．．、１１Ａn-m+l〜１１Ａn+l-1に、それぞれ互いに異なる波長の光信号を発振する送信機９１Ａ1〜９１Ａm、９１Ａ2m+1〜９１Ａ3m、．．．、９１Ａn-m+1〜９１Ａnが接続されている。また、出力ポート１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1、１１Ａ3m+4〜１１Ａ4m+3、．．．、１１Ａn-2m+l+1〜１１Ａn-m+lには、それぞれ互いに異なる波長の光信号を受信する受信機９１Ｂm+1〜９１Ｂ2m、９１Ｂ4m+1〜９１Ｂ5m、．．．、９１Ｂn-2m+1〜９１Ｂn-mが接続されている。
【０１０７】
一方、第２の分散補償装置は、第１０図に示すように第１の分散補償装置と同様に、有効な光信号が入力される入力ポート１１Ｂm+2〜１１Ｂ2m+1、１１Ｂ3m+4〜１１Ｂ4m+3、．．．、１１Ｂn-2m+l+1〜１１Ｂn-m+l、１２Ｂ2、１２Ｂ4、．．．、１２Ｂl-1および出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂm、１１Ｂ2m+3〜１１Ｂ3m+2、．．．、１１Ｂn-m+l〜１１Ｂn+l-1、１２Ｂ1、１２Ｂ3、．．．、１２Ｂlを備えたＡＷＧ１０Ｂと、入力ポート１２Ｂ1、１２Ｂ3、．．．、１２Ｂlの前段においてそれぞれ接続された光アイソレータ１７Ｂ1、１７Ｂ3、．．．、１７Ｂlと、出力ポート１２Ｂ2、１２Ｂ4、．．．、１２Ｂl-1の後段においてそれぞれ接続された光アイソレータ１７Ｂ2、１７Ｂ4、．．．、１７Ｂl-1と、これら光アイソレータ１７Ｂ1〜１７Ｂlにそれぞれ接続される分散補償部１４Ｂ1〜１４Ｂlと、を備えている。
【０１０８】
さらに、この第２の分散補償装置においては、ＡＷＧ１０Ｂの入力ポート１１Ｂm+2〜１１Ｂ2m+1、１１Ｂ3m+4〜１１Ｂ4m+3、．．．、１１Ｂn-2m+l+1〜１１Ｂn-m+lに、それぞれ互いに異なる波長の光信号を発振する送信機９１Ａm+1〜９１Ａ2m、９１Ａ4m+1〜９１Ａ5m、．．．、９１Ａn-2m+1〜９１Ａn-mが接続されている。また、出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂm、１１Ｂ2m+3〜１１Ｂ3m+2、．．．、１１Ｂn-m+l〜１１Ｂn+l-1には、それぞれ互いに異なる波長の光信号を受信する受信機９１Ｂ1〜９１Ｂm、９１Ｂ2m+1〜９１Ｂ3m、．．．、９１Ｂn-m+1〜９１Ｂnが接続されている。
【０１０９】
よって、第１および第２の分散補償装置の構成においては、第１の分散補償装置のＡＷＧ１０Ａと第２の分散補償装置のＡＷＧ１０Ｂとを合わせた全体において、波長λ1〜λnの光信号が重複なく各送信機９１Ａ1〜９１Ａnから発振されるとともに、各受信機９１Ｂ1〜９１Ｂnがこれら波長λ1〜λnの光信号を受信する。
【０１１０】
そして、第１および第２の分散補償装置の出力ポート１２Ａ1、１２Ａ3、．．．、１２Ａlおよび１２Ｂ2、１２Ｂ4、．．．、１２Ｂl-1から出力された多重光は、上記した光アイソレータおよび分散補償部を経て合波カプラ９２Ａに入力され、さらに多重化された多重光として伝送路９３Ａに出力される。
【０１１１】
また、伝送路９３Ｂから伝送されてきた多重光は、分波カプラ９２Ｂに入力され、上記した分散補償部および光アイソレータを経て第１および第２の分散補償装置の入力ポート１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1および１２Ｂ1、１２Ｂ3、．．．、１２Ｂlへと入力されるように分波される。
【０１１２】
第９図においてたとえば、送信機９１Ａ1〜９１Ａmによって発振された波長λ1〜λmの光信号は、ＡＷＧ１０Ａの入力ポート１１Ａ1〜１１Ａmに入力されるとともに合波され、多重光として出力ポート１２Ａ1から出力される。
出力ポート１２Ａ1から出力された多重光は、光アイソレータ１７Ａ1に入力され、この光アイソレータ１７Ａ1によって多重光の方向性が確保される。これにより、隣接した入力ポート１２Ａ2に入力されてかつ出力ポート１２Ａ1から出力された多重光とは逆方向の多重光からクロストークが混入されることが防止され、波長λ1〜λmの範囲のみの多重光をつぎ段の分散補償部１４Ａ1へと出力することができる。
【０１１３】
光アイソレータ１７Ａ1を通過した多重光は、分散補償部１４Ａ1によって分散補償がおこなわれ、その後、合波カプラ９２Ａによって、第２の分散補償装置の分散補償部１４Ｂ2、１４Ｂ4、．．．、１４Ｂl-1から出力された多重光を含めた他の多重光と合波され、波長λ1〜λnの多重光として伝送路９３Ａに出力される。伝送路９３Ａに出力された多重光は、他方の送受信部９０Ｂの受信機において受信され、送信機９１Ａ1〜９１Ａmから出力された光信号の再生がおこなわれる。
【０１１４】
なお、上述した実施の形態６においては、実施の形態１にかかる分散補償装置に対して光アイソレータを導入した場合の実施の形態４にかかる分散補償装置を適用したが、実施の形態２にかかる分散補償装置に対して光アイソレータを導入した場合の実施の形態４にかかる分散補償装置を適用してもよい。
【０１１５】
以上に説明したとおり、実施の形態６にかかる分散補償システムによれば、光伝送システムの送信部および受信部において、実施の形態４にかかる分散補償装置を配置しているので、実施の形態４にかかる分散補償装置によってもたらされる効果を享受することができる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、この発明によれば、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力してその多重光を得る際に、これら複数の光信号を複数のグループに分割し、分割したグループに含まれる光信号を合波することで当該グループ毎に第１の多重光を出力する第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子と、複数の第１の多重光を合波することで最終的な多重光として第２の多重光を出力する第２の合波手段とを備えているので、当初に入力される光信号の数よりも少ない数の第１の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、また、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができ、低コスト化および装置の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１１７】
また、この発明によれば、第１の合波手段が、アレイ導波路回折格子であるので、この第１の合波手段をプレーナ光波回路の一部として作成することが可能となり、装置構成の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１１８】
つぎの発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子が、複数の光信号をグループ毎に入力して、隣接したグループに含まれる光信号の相互の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための少なくとも一つの空きポートを有しているので、第１の多重光に対して不要な波長成分を除去することができ、信頼性の高い光伝送をおこなうことが可能となるという効果を奏する。
【０１１９】
つぎの発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子は、グループ毎に多重光を出力する出力部間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための出力部を構成する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができるという効果を奏する。
【０１２０】
つぎの発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子から出力された第１の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、この分散補償手段を、このアレイ導波路回折格子に入力される光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化および小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１２１】
つぎの発明によれば、分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段を備えているので、不要な波長成分をより効果的に除去して、目的とする波長範囲の多重光のみを得ることができ、光伝送における信頼性を向上させることが可能となるという効果を奏する。
【０１２２】
つぎの発明によれば、多重光に含まれる互いに異なる波長を有する複数の光信号を得る際に、まず、第１の多重光を分波して複数の第２の多重光を出力する第１の分波手段と、第２の多重光に含まれた最終的な光信号を出力する第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子とを備えているので、最終的に出力される光信号の数よりも少ない数の第２の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、また、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができ、低コスト化および装置の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。また、この発明によれば、アレイ導波路回折格子は、複数の第２の多重光を構成する一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込みを出力する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができるという効果を奏する。
【０１２３】
また、この発明によれば、第２の分波手段が、アレイ導波路回折格子であるので、この第２の分波手段をプレーナ光波回路の一部として作成することが可能となり、装置構成の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１２５】
つぎの発明によれば、第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子は、複数の第２の多重光を構成する一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための出力部を構成する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができるという効果を奏する。
【０１２６】
つぎの発明によれば、第１の分波手段から出力された第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、分散補償ファイバ等の分散補償手段を、第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子から出力される最終的な光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化および小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１２７】
つぎの発明によれば、分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段、たとえば帯域通過フィルタを備えているので、不要な波長成分をより効果的に除去して、目的とする波長範囲の多重光のみを得ることができ、光伝送における信頼性を向上させることが可能となるという効果を奏する。
【０１２８】
つぎの発明によれば、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数の第１のグループに分割し、第１のグループに含まれる光信号を合波して第１の多重光として出力するとともに、複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで第２の多重光に含まれた複数の光信号を第２のグループ毎に出力し、第１のグループの光信号を入力する入力部と第２のグループの光信号を出力する出力部とが交互に隣接して配置されるとともに、第１の多重光を出力する出力部と第２の多重光を入力する入力部とが交互に隣接して配置された合分波手段であるアレイ導波路回折格子を備えているので、複数の光信号からの多重光の送信と多重光からの複数の光信号の受信とを同時におこなうことが可能となり、当初に入力される光信号の数または最終的に出力される光信号の数よりも少ない数の第１または第２の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、また、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができ、低コスト化および装置の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。また、この発明によれば、合分波手段であるアレイ導波路回折格子は、第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間にそれぞれ設けられ、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込み（クロストーク）を抑えるための少なくとも一つの空きポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができるという効果を奏する。
【０１２９】
つぎの発明によれば、第１の多重光および第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、この分散補償手段を、合分波手段であるアレイ導波路回折格子に当初に入力される光信号または最終的に出力される光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化および小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１３０】
つぎの発明によれば、第１の多重光を出力する出力部の後段と第２の多重光を入力する入力部の前段にそれぞれ光アイソレータを設けているので、これら出力部および入力部において逆方向の光信号が混入されることが防止され、隣接した入出力部間において光信号の方向性を確保することができ、信頼性の高い光伝送をおこなうことが可能となるという効果を奏する。
【０１３１】
つぎの発明によれば、送信部に上記に記載の特定の分散補償装置を設け、受信部に上記に記載の特定の分散補償装置を設けることで分散補償システムを構築しているので、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなう分散補償装置において得られる効果を享受でき、分散補償システム全体においても低コスト化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１３２】
つぎの発明によれば、送信部および受信部のそれぞれに上記に記載の分散補償装置を設けることで分散補償システムを構築しているので、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなう分散補償装置において得られる効果を享受でき、分散補償システム全体においても低コスト化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１３３】
（産業上の利用可能性）
以上のように、本発明にかかる分散補償装置および分散補償システムは、光ファイバを用いた光ネットワークを構成する上で、特に波長多重伝送をおこなう光伝送システムにおいて、合分波する際のクロストークを低減させるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１図は、実施の形態１にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 第２図は、実施の形態２にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】 第３図は、実施の形態２にかかる分散補償装置においてクロストークの低減を説明するための説明図である。
【図４】 第４図は、実施の形態３にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】 第５図は、実施の形態３にかかる分散補償装置において、クロストークの低減を説明するための説明図である。
【図６】 、第６図は、実施の形態４にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】 第７図は、実施の形態５にかかる分散補償システムの概略構成の一部を示すブロック図である。
【図８】 第８図は、実施の形態５にかかる分散補償システムの概略構成の他部を示すブロック図である。
【図９】 第９図は、実施の形態６にかかる分散補償システムの概略構成の一部を示すブロック図である。
【図１０】 第１０図は、実施の形態６にかかる分散補償システムの概略構成の他部を示すブロック図である。
【図１１】 第１１図は、従来における波長分散補償システムの一例を示すブロック構成図である。
【図１２】 第１２図は、従来における波長分散補償システムの他の例を示すブロック構成図である。
【図１３】 第１３図は、ＡＷＧを用いた従来の波長分散補償システムを示すブロック図である。
【図１４】 第１４図は、ＡＷＧの周期性を説明するための説明図である。
【図１５】 第１５図は、ＡＷＧにおけるクロストークを説明するための説明図である。
【発明の属する技術分野】
この発明は、光伝送システム、特に波長多重システムにおいて合分波する際のクロストークを低減させた分散補償装置および分散補償システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光が媒質中を伝搬する際に、その媒質の屈折率が波長に応じて異なること等に起因して、伝搬する光の速度（正確には位相速度）が波長によって異なるという現象が知られている。この現象は、分散と呼ばれ、特に光ファイバ等を用いた光信号の伝送をおこなう場合に問題となる。
【０００３】
光ファイバのように光を伝送媒体の一部に閉じ込めた状態で伝送をおこなう場合には、光の伝送媒体内での閉じ込めの状態、いわゆる伝搬モード（ＴＥ、ＴＭ、ＨＥ、ＥＨ等）の違いによっても信号の伝搬速度が異なる。この伝搬モードの違いによる伝搬速度差（以下、モード分散と称する）は、一波長で複数の伝搬モードを伝搬できるマルチモード光ファイバにおいて生じる。
【０００４】
一方、伝搬モード数が基本モードのみであるシングルモード光ファイバは、上記したモード分散がなくなるといったことから主に高速光伝送に利用されている。しかしながら、このシングルモード光ファイバについても、上記した屈折率の波長依存性を起因とする伝搬速度差（以下、材料分散と称する）の問題は避けることができず、この材料分散により、伝搬するパルス幅の広がり（パルスひずみ）が生じる。すなわち、シングルモード光ファイバにおいても、分散は、伝送による信号波形の劣化の原因となっている。
【０００５】
たとえば、１０Ｇｂ／ｓの信号を伝送する場合、許容できる分散値は約１０００ｐｓ／ｎｍで、これは約７０ｋｍのシングルモード光ファイバでの分散量に相当する。したがって、長距離伝送をおこなうには、分散の補償が非常に重要になる。分散の補償用デバイスとして、たとえば、分散補償ファイバが市販されている。分散補償ファイバとは、光ファイバ中を伝搬する光信号が受ける分散値と逆符号の分散特性を有する光ファイバを伝送路中に挿入することで、伝送路の分散を補償した特殊な光ファイバである。
【０００６】
また、一般に光ファイバを用いた光伝送では、１本の光ファイバを種々の波長で同時に使用することで使用波長の数だけ伝送帯域を広げた波長多重（ＷＤＭ）伝送をおこなうことが高効率であり好ましい。上記した分散は波長の関数であり、波長毎にその分散値が異なるため、ＷＤＭ伝送において波長多重した光信号をシングルモード光ファイバにて伝送する場合、各波長はそれぞれ異なる分散を受けることになる。したがって、波長多重した光信号に対する分散補償は、多重した各波長に対して異なる分散値を個別に補償する必要がある。
【０００７】
このようなＷＤＭ伝送における分散補償について、たとえば特開平９−１１６４９３号公報に開示の「波長多重伝送システム」と特開平９−１９１２９０号公報に開示の「光伝送路の波長分散補償システム」が提案されている。これらの提案では、波長多重された光信号を各波長毎に分離する波長分離手段と、光伝送路による光信号の波長分散を分離波長の光信号毎にそれぞれ独立して補償する分散補償手段とを設けたことを特徴としている。
【０００８】
第１１図は、上記した特開平９−１１６４９３号公報に開示されているような従来の波長分散補償システムの一例を示すブロック構成図であり、特に光送信器の後段および光受信器の前段においてそれぞれ分散補償をおこなう分散補償システムを説明するための図である。
【０００９】
第１１図に示す波長分散補償システムは、まず送信側において、互いに異なる波長を発振するｎ個の送信機１０１Ａ1〜１０１Ａnと、送信機１０１Ａ1〜１０１Ａnのそれぞれの後段に設けられ、各送信機が発振する波長に対して分散補償をおこなう分散補償部１０２Ａ1〜１０２Ａnと、これら送信機１０１Ａ1〜１０１Ａnおよび分散補償部１０２Ａ1〜１０２Ａnからなる各組を経て伝送されてきた光信号を合波する光分岐結合器（カプラ）１００Ａと、を備えている。この光分岐結合器（カプラ）１００Ａにおいて合波された光信号は、伝送路１０９に伝送される。
【００１０】
一方、受信側においては、上記した光分岐結合器１００Ａに対応した波長分離（分波）をおこなう光分岐結合器１００Ｂと、所定の波長を通過する帯域透過型フィルタ１０５Ｂ1〜１０５Ｂnと、帯域透過型フィルタ１０５Ｂ1〜１０５Ｂnを通過した各光信号の波長に対して分散補償をおこなう分散補償部１０２Ｂ1〜１０２Ｂnと、これら帯域透過型フィルタ１０５Ｂ1〜１０５Ｂnおよび分散補償部１０２Ｂ1〜１０２Ｂnからなる各組を経て伝送されてきた光信号を受信する受信機１０１Ｂ1〜１０１Ｂnと、を備えている。
【００１１】
第１１図において、たとえば送信機１０１Ａ1は波長λ1を発振し、帯域透過型フィルタ１０５Ｂ1は波長λ1の光信号を選択的に透過する。よって、分散補償部１０２Ａ1および１０２Ｂ1は波長λ1の光信号に対してのみ分散補償をおこなう。分散補償部１０２Ａ1および１０２Ｂ1としては、伝送路１０９が波長λ1に対して示す分散値と逆符号の分散値を有する分散補償ファイバを用いることができる。以上の構成により、ＷＤＭ伝送システムに送信機側および受信機側において各波長に対してすべてゼロ分散となるような補償を可能としている。
【００１２】
第１２図は、上記した特開平９−１９１２９０号公報に開示された発明を示すブロック構成図であり、特に、ＷＤＭ伝送中継システムにおける光伝送路の波長分散補償システムを説明するための図である。
【００１３】
第１２図に示す波長分散補償システムは、ｎ波長に多重された波長λ1〜λnの光信号を伝搬する伝送路１１９Ａおよび１１９Ｂと、波長分離（分波）をおこなう光分岐結合器１１０Ａと、分波された各波長の光信号に対して所定の波長を通過する帯域透過型フィルタ１１５Ａ1〜１１５Ａnと、帯域透過型フィルタ１１５Ａ1〜１１５Ａnを通過した各光信号の波長に対して分散補償をおこなう分散補償部１１２Ａ1〜１１２Ａnと、これら帯域透過型フィルタ１１５Ａ1〜１１５Ａnおよび分散補償部１１２Ａ1〜１１２Ａnからなる各組を経て伝送されてきた光信号を再び合波する光分岐結合器（カプラ）１１０Ｂと、を備えているものである。
【００１４】
第１２図に示す波長分散補償システムにおいても、たとえば、分散補償部１１２Ａ1には帯域透過型フィルタ１１５Ａ1によって選択的に通過された波長λ1のみが入力され、この分散補償部１１２Ａ1は伝送路１１９Ａおよび１１９Ｂが波長λ1に対して現れる分散を補償する。
【００１５】
このように、特開平９−１９１２９０号公報に開示の「光伝送路の波長分散補償システム」によれば、波長多重された光信号に対して光信号の波長毎に波長分散補償をおこなうようにすることで、波長分散の異なる全ての光信号の波長に対して同時にかつ完全な分散補償を可能としている。
【００１６】
また、他の従来例として、第１２図に示した光分岐結合器１１０Ａおよび帯域透過型フィルタ１１５Ａ1〜１１５Ａnから構成される部分と光分岐結合器１１０Ｂとをそれぞれアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）に代えて構成することもできる。第１３図は、このＡＷＧを用いた場合の従来の波長分散補償システムを示すブロック図である。
【００１７】
第１３図に示す波長分散補償システムは、伝送路１２９Ａおよび１２９Ｂと、二つのＡＷＧ１２０Ａおよび１２０Ｂと、ｎ波長分の分散補償部１２４Ａ1〜１２４Ａnと、を備えている。特に、ＡＷＧ１２０Ａは、入力ポート１２１Ａ1から入力された多重波長の光信号をｎ波長に分波し、分波した光信号を出力ポート１２２Ａ1〜１２２Ａnにそれぞれ出力する。
【００１８】
そして、ＡＷＧ１２０Ｂは、分散補償部１２４Ａ1〜１２４Ａnを通過した各光信号を、入力ポート１２２Ｂ1〜１２２Ｂnから入力するとともに合波して出力ポート１２１Ｂ1から出力する。これらＡＷＧ１２０Ａおよび１２０Ｂは、その動作において周期性を有しており、この周期性を利用して比較的、小型かつ低損失で光信号の合分波を可能とする。
【００１９】
第１４図は、上記したＡＷＧの周期性を説明するための説明図であり、特に、入力ポートおよび出力ポートをそれぞれＮ個備えてＮ波長の合分波を可能とするＡＷＧについて示すものである。第１４図において、ＡＷＧの入力ポート１〜Ｎに順に波長λ1〜λNの光信号を入力した場合には、出力ポート１においてこれらλ1〜λNの多重光を得ることができる。逆に、出力ポート１にλ1〜λNの多重光を入力した場合には、入力ポート１〜Ｎから順に波長λ1〜λNの光信号を得ることができる。
【００２０】
また、ＡＷＧの入力ポート１〜Ｎに順に波長λN、λ1〜λN-1の光信号を入力した場合には、出力ポート２においてこれらλ1〜λNの多重光を得ることができる。逆に、出力ポート２にλ1〜λNの多重光を入力した場合には、入力ポート１〜Ｎから順に波長λN、λ1〜λN-1の光信号を得ることができる。
【００２１】
このように、ＡＷＧは一般に、複数の入出力ポートへの光信号の入出力に対して可逆性を有するとともに、各入力ポートに入力される光信号の波長とこれら波長の光信号を合波して出力する出力ポートとの間に、上記した周期性のように一定の関係を有する。このような性質から、ＡＷＧは合波と分波をともに可能としており、入力ポートと出力ポートのそれぞれの入出力関係は、ＡＷＧを合波と分波のどちらを機能させるかによって異なる。以下においては、これら機能によらず、光信号が入力される側を入力ポートとし、合波または分波された光信号が出力される側を出力ポートとする。
【００２２】
つぎに、このようなＡＷＧのクロストークについて説明する。ＡＷＧは現在の波長多重システムにおける合分波手段として一般的に使用されているが、波長多重の密度が高くなるにつれて隣接波長間のクロストークが無視できなくなってくる。第１５図はＡＷＧにおけるクロストークを説明するための説明図である。
【００２３】
第１５図において、ＡＷＧ１４０Ａは、第１４図に示した周期性を有するＮ個の入力ポート１４１Ａ1〜１４１ＡNおよびＮ個の出力ポート１４２Ａ1〜１４２ＡNを備えている。ここで、たとえば、入力ポート１４１Ａ3に波長λ1、λ2およびλ3の多重光を入力した場合、第１４図に示す周期性に基づいて、出力ポート１４２Ａ1〜１４２Ａ3から順に波長λ3、λ2、λ1が分波されて出力される。
【００２４】
このように、波長分散補償システムにおいて、光信号を合分波する機能を担う部分にＡＷＧを適用することで、分散補償をおこなう分散補償装置、すなわち第１３図に示した分散補償部１２４Ａ1〜１２４Ａn、合波手段（ＡＷＧ１２０Ａ）および分波手段（ＡＷＧ１２０Ｂ）からなる構成を簡素化することが可能となる。
【００２５】
さらに関連する他の従来例として、米国特許番号第５，５１０，９３０号に開示の「ＬＩＧＨＴ ＡＭＰＬＩＦＹＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」は、励起光の偏波を右円偏波および右円偏波にすることで光増幅器の動作を安定させている。また、米国特許出願番号第２０７，４１９号に開示の「ＤＩＳＰＥＲＳＩＯＮ ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ」は、格子ピッチの異なる両端部を有した回折格子を用いることにより、波長多重光に対する効率的な分散補償をおこなっている。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の分散補償装置では、各波長ごとに個別に分散補償をおこなうため、合波または分波する波長の数だけの分散補償部が必要となり、その回路規模が大きくなるとともに複雑で高価となってしまうという問題があった。
【００２７】
また、ＡＷＧ等の各出力ポートから出力される光信号には、隣接する出力ポートから出力される波長がクロストークとして含まれてしまうという問題もあった。たとえば、第１５図に示すように、出力ポート１４２Ａ2から出力された光信号は、本来波長λ2の光信号のみが出力されなければならないが、出力ポート１４２Ａ2に隣接した出力ポート１４２Ａ1および１４２Ａ3からそれぞれ出力される波長λ1およびλ3が一部含まれてしまう。これにより、信号品質が劣化し、光伝送システムの伝送特性および受信特性に悪影響をもたらすという問題があった。
【００２８】
従って、本発明は、光伝送システムにおいて、信頼性の高い伝送特性および受信特性を有するとともに、装置の小型化および低コスト化を図ることが可能な分散補償装置および分散補償システムを提供することを目的としている。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる分散補償装置にあっては、光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数のグループに分割し、分割されたグループに含まれる光信号を合波することで当該グループ毎に第１の多重光を出力する第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子と、前記アレイ導波路回折格子から出力された複数の第１の多重光を入力し、入力した複数の第１の多重光を合波することで第２の多重光を出力する第２の合波手段と、を備え、前記アレイ導波路回折格子は、前記分割された一のグループに含まれる光信号がそれぞれ入力される入力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号が入力される入力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の相互の漏れ込みを抑えるための少なくとも一つの空きポートを有することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力してその多重光（第２の多重光）を得る際に、まず、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子によって、これら複数の光信号を複数のグループに分割し、分割したグループに含まれる光信号を合波することで当該グループ毎に第１の多重光を出力した後に、第２の合波手段によって最終的な多重光を出力するので、当初に入力される光信号の数よりも少ない数の第１の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができる。
【００３１】
また、この発明によれば、第１の合波手段が、アレイ導波路回折格子であるので、プレーナ光波回路の一部としてコンパクトに作成することが可能となる。
【００３３】
また、この発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子が、複数の光信号をグループ毎に入力して、隣接したグループに含まれる光信号の相互の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための少なくとも一つの空きポートを有しているので、不要な波長成分を除去した第１の多重光を得ることができる。
【００３５】
また、この発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子は、グループ毎に多重光を出力する出力部間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための出力部を構成する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができる。
【００３６】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記アレイ導波路回折格子から出力された第１の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子から出力された第１の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、分散補償ファイバ等の分散補償手段を、このアレイ導波路回折格子に入力される光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなる。
【００３８】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記分散補償手段の前段に、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段を備えたことを特徴とする。
【００３９】
この発明によれば、分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段、たとえば帯域通過フィルタを備えているので、不要な波長成分をより効果的に除去して、目的とする波長範囲の多重光（第１の多重光）のみを得ることができる。
【００４０】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、互いに異なる波長を有する複数の光信号を含んだ第１の多重光を入力し、入力した第１の多重光を分波することで複数の第２の多重光を出力する第１の分波手段と、前記第１の分波手段から出力された複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで該第２の多重光に含まれる複数の光信号を出力する第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子と、を備え、前記アレイ導波路回折格子は、前記複数の第２の多重光を構成する一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込みを出力する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有することを特徴とする。
【００４１】
この発明によれば、多重光（第１の多重光）に含まれる互いに異なる波長を有する複数の光信号を得る際に、まず、第１の分波手段によって第１の多重光を分波して複数の第２の多重光を出力し、第２の分波手段によって第２の多重光に含まれた最終的な複数の光信号を出力するので、最終的に出力される光信号の数よりも少ない数の第２の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができる。
【００４２】
また、この発明によれば、第２の分波手段が、アレイ導波路回折格子であるので、プレーナ光波回路の一部としてコンパクトに作成することが可能となる。
【００４６】
この発明によれば、第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子は、一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための出力部を構成する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができる。
【００４７】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記第１の分波手段から出力された第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする。
【００４８】
この発明によれば、第１の分波手段から出力された第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、分散補償ファイバ等の分散補償手段を、第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子から出力される最終的な光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなる。
【００４９】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記分散補償手段の前段に、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段を備えたことを特徴とする。
【００５０】
この発明によれば、分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段、たとえば帯域通過フィルタを備えているので、不要な波長成分をより効果的に除去して、目的とする波長範囲の多重光（第２の多重光）のみを得ることができる。
【００５１】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数の第１のグループに分割し、該第１のグループに含まれる光信号を合波して第１の多重光として出力するとともに、複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで該第２の多重光に含まれた複数の光信号を第２のグループ毎に出力し、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部とが交互に隣接して配置されるとともに、前記第１の多重光を出力する出力部と前記第２の多重光を入力する入力部とが交互に隣接して配置された合分波手段であるアレイ導波路回折格子を備え、前記アレイ導波路回折格子は、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間にそれぞれ設けられ、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込みを抑えるための少なくとも一つの空きポートを有することを特徴とする。
【００５２】
この発明によれば、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数の第１のグループに分割し、第１のグループに含まれる光信号を合波して第１の多重光として出力するとともに、複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで第２の多重光に含まれた複数の光信号を第２のグループ毎に出力し、第１のグループの光信号を入力する入力部と第２のグループの光信号を出力する出力部とが交互に隣接して配置されるとともに、第１の多重光を出力する出力部と第２の多重光を入力する入力部とが交互に隣接して配置された合分波手段であるアレイ導波路回折格子を備えているので、複数の光信号からの多重光の送信と多重光からの複数の光信号の受信とを同時におこなうことが可能となり、当初に入力される光信号の数または最終的に出力される光信号の数よりも少ない数の第１または第２の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができる。また、この発明によれば、合分波手段であるアレイ導波路回折格子は、第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間にそれぞれ設けられ、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込み（クロストーク）を抑えるための少なくとも一つの空きポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができる。
【００５３】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記第１の多重光および前記第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする。
【００５４】
この発明によれば、第１の多重光および第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、分散補償ファイバ等の分散補償手段を、合分波手段であるアレイ導波路回折格子に当初に入力される光信号または最終的に出力される光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなる。
【００５５】
また、本発明にかかる分散補償装置にあっては、上記の分散補償装置において、前記第１の多重光を出力する出力部の後段と前記第２の多重光を入力する入力部の前段にそれぞれ光アイソレータを設けたことを特徴とする。
【００５６】
この発明によれば、第１の多重光を出力する出力部の後段と第２の多重光を入力する入力部の前段にそれぞれ光アイソレータを設けているので、これら出力部および入力部において逆方向の光信号が混入されることを防止でき、隣接した入出力部間において光信号の方向性を確保することができる。
【００５７】
また、本発明にかかる分散補償システムにあっては、光伝送システムにおける送信部および受信部においてそれぞれ分散補償をおこなう分散補償システムにおいて、前記送信部に上記した分散補償装置を設け、前記受信部に上記した分散補償装置を設けたことを特徴とする。
【００５８】
この発明によれば、送信部と受信部に特定の分散補償装置を設けることで分散補償システムを構築しているので、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことが可能な分散補償装置の利点を享受できる。
【００５９】
また、本発明にかかる分散補償システムにあっては、光伝送システムにおける送信部および受信部においてそれぞれ分散補償をおこなう分散補償システムにおいて、前記送信部および受信部のそれぞれに上記した分散補償装置を設けたことを特徴とする。
【００６０】
この発明によれば、送信部および受信部のそれぞれに特定の分散補償装置を設けることで分散補償システムを構築しているので、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことが可能な分散補償装置の利点を享受できる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明にかかる分散補償装置および分散補償システムの実施の形態を図面に参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００６２】
まず、実施の形態１にかかる分散補償装置について説明する。第１図は、実施の形態１にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。第１図に示す分散補償装置は、ｎ＋ｌ−１個の入力ポート１１Ａ1〜１１Ａn+l-1およびｌ個の出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlを有するＡＷＧ１０Ａと、ＡＷＧ１０Ａの出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlのそれぞれから出力された多重光の各波長に亘って分散補償をおこなう分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlと、これら分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlから出力された多重光を合波する合波カプラ１８Ａと、を備えて構成される。
【００６３】
特に、ＡＷＧ１０Ａの各出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlは、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａn+l-1のうちの少なくとも二つ以上のポートから入力された波長の光信号を合波するように設計されている。たとえば、第１図において、ＡＷＧ１０Ａは、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａmに入力されたｍ個の波長λ1〜λmの光信号を合波し、出力ポート１２Ａ1からその合波によって得られた多重光を出力する。
【００６４】
同様に、ＡＷＧ１０Ａは、入力ポート１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1から入力されたｍ個の波長λm+1〜λ2mの光信号を合波し、出力ポート１２Ａ2からその合波によって得られた多重光を出力する。このように、ＡＷＧ１０Ａは、入力ポートを複数のグループに分割し、分割したグループ毎に光信号の合波をおこなうことを特徴としている。第１図に示すＡＷＧ１０Ａにおいては、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａn+l-1を、各グループがｍ個の入力ポートを有するようにｌ個のグループに分割している。
【００６５】
そして、各出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlから出力された多重光は、さらにそれぞれ分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlに入力され、分散補償の処理が施される。たとえば、出力ポート１２Ａ1から出力された多重光は、分散補償部１４Ａ1に入力され、分散補償部１４Ａ1において波長λ1〜λmの分散補償がおこなわれる。分散補償としては、上記した分散補償ファイバやファイバグレーティングを用いたもの、ＰＬＣ（プレーナ光波回路）型デバイスなどを用いることが可能である。
【００６６】
ｌ個の分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlからそれぞれ分散補償を施されて出力された多重光は、合波カプラ１８Ａに入力され、この合波カプラ１８Ａにおいてさらに合波されて伝送路１９Ａに出力される。すなわち、合波カプラ１８Ａによって、波長λ1〜λnを多重化した光信号を得ることができる。合波カプラ１８Ａとしては、たとえば光カプラや波長多重合波器などを用いることができる。
【００６７】
このように、入力ポートを複数のグループに分割し、各グループ内の入力ポートに入力された光信号を含む多重光を、各グループに対応した出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlから出力するので、グループ毎に固有の出力ポートにそれぞれ分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlを接続することができ、これにより入力ポートに入力されるｎ個分の波長の光信号のそれぞれに対して分散補償部を設ける必要がなくなり、分散補償装置全体の回路構成を簡単にすることができる。
また、上述した実施の形態１にかかる分散補償装置は、ＡＷＧ１０Ａを第１の合波手段として機能させ、第２の合波手段である合波カプラ１８Ａを介して、多重化された光信号を伝送路１９Ａに伝送する構成としたが、上述したように、ＡＷＧ１０Ａは、合波と分波を入力ポートと出力ポートとの間で可逆的に機能させることが可能なため、第１図に示した合波カプラ１８Ａを分波カプラに換え、ＡＷＧ１０Ａを分波手段として用いることにより、伝送路１９Ａから入力された多重光を、分波カプラ、分散補償部１４Ａ1〜１４ＡlおよびＡＷＧ１０Ａを介して、波長λ1〜λnに分離することが可能である。この場合にも上記した同様の効果を享受できることは言うまでもない。
【００６８】
以上に説明したとおり、実施の形態１にかかる分散補償装置によれば、ＡＷＧ１０Ａ等から構成される第１の合波手段によって、複数の異なる波長の光信号を複数の波長毎に合波し、合波して得られた各多重光に対してそれぞれ分散補償をおこない、分散補償された各多重光をさらに合波カプラ１８Ａ等から構成される第２の合波手段によって合波して伝送路に出力するので、従来のように各波長毎に逐一分散補償部を設ける必要がなくなり、装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になる。
【００６９】
つぎに、実施の形態２にかかる分散補償装置について説明する。第２図は、実施の形態２にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。第２図に示す分散補償装置は、ｎ＋２ｌ−２個の入力ポート２１Ａ1〜２１Ａn+2l-2および２ｌ−１個の出力ポート２２Ａ1〜２２Ａ2l-1を有するＡＷＧ２０Ａと、ＡＷＧ２０Ａの出力ポート２２Ａ1〜２２Ａ2l-1のうち一つおきの出力ポートから出力された多重光の各波長に亘って分散補償をおこなう分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlと、これら分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlから出力された多重光を合波する合波カプラ２８Ａと、を備えて構成される。
【００７０】
特に、ＡＷＧ２０Ａの各出力ポート２２Ａ1〜２２Ａ2l-1は、入力ポート２１Ａ1〜２１Ａn+2l-2のうちの少なくとも二つ以上のポートに入力された波長の光信号を合波するように設計されている。たとえば、第２図において、ＡＷＧ２０Ａは、入力ポート２１Ａ1〜２１Ａmに入力されたｍ個の波長λ1〜λmの光信号を合波し、出力ポート２２Ａ1からその合波によって得られた多重光を出力する。
【００７１】
同様に、ＡＷＧ２０Ａは、入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａ2m+2に入力されたｍ個の波長λm+1〜λ2mの光信号を合波し、出力ポート２２Ａ3からその合波によって得られた多重光を出力する。このように、ＡＷＧ２０Ａは、入力ポートを複数のグループに分割し、分割したグループ毎に光信号を合波することを特徴としている。第２図に示すＡＷＧ２０Ａにおいては、入力ポート２１Ａ1〜２１Ａn+2l-2を、各グループがｍ個の入力ポートで構成されるようにｌ個のグループに分割している。
【００７２】
また、第２図において、第１のグループである入力ポート２１Ａ1〜２１Ａmに入力した光信号の多重光は、出力ポート２２Ａ1から出力されるが、第２のグループである入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａ2m+2に入力した光信号の多重光は、出力ポート２２Ａ1に隣接した出力ポート２２Ａ2からではなく、そのつぎの出力ポート２２Ａ3から出力される。
【００７３】
すなわち、上記したように、出力ポートは一つおきに有効なものとなり、出力ポート２２Ａ1、２２Ａ3、２２Ａ5．．．．２２Ａ2l-1からのみ有効な光信号として多重光が出力される。これにより、クロストークの低減をより一層図ることが可能となる。
【００７４】
上記したように各出力ポート２２Ａ1、２２Ａ3、２２Ａ5．．．．２２Ａ2l-1から出力された多重光は、さらに、実施の形態１と同様に分散補償ファイバ等から構成される分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlにそれぞれ入力され、分散補償の処理が施される。たとえば、出力ポート２２Ａ1から出力された多重光は、分散補償部２４Ａ1に入力され、分散補償部２４Ａ1において波長λ1〜λmの分散補償がおこなわれる。
【００７５】
ｌ個の分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlからそれぞれ分散補償されて出力された多重光もまた、実施の形態１と同様に、合波カプラ２８Ａ等の合波手段に入力され、さらに合波されて伝送路２９Ａへと出力される。
【００７６】
第３図は、実施の形態２にかかる分散補償装置において、上記したクロストークの低減を説明するための説明図である。第３図において、たとえば、第１のグループを構成する入力ポート２１Ａ1〜２１Ａmに入力される波長λ1〜λmの光信号は、出力ポート２２Ａ1から出力されるが、隣接した出力ポート２２Ａ2には第１のグループの光信号の波長λmがクロストークとして出力される。しかしながら、この出力ポート２２Ａ2は、分散補償部に接続されていないため、単なるクロストークの受け口として機能するに留まる。
【００７７】
同様に、第２のグループを構成する入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａ2m+2に入力される波長λm+1〜λ2mの光信号は、出力ポート２２Ａ3から出力されるが、隣接した出力ポート２２Ａ2および２２Ａ4には第２のグループの光信号の波長λm+1およびλ2mがクロストークとして出力される。しかしながら、出力ポート２２Ａ2および２２Ａ4は、分散補償部に接続されていないため、単なるクロストークの受け口として機能するに留まる。
出力ポート２２Ａ2を無効とするためには、例えば、第１４図に示した周期性に従うと、第１のグループの入力ポート２１Ａ1〜２１Ａmと第２のグループの入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａ2m+2 の間に、光信号を入力しない２１Ａm+1と２１Ａm+2の入力ポートを介在させる必要がある。
【００７８】
同様に、出力ポート２２Ａ4を無効とするためには、第２のグループの入力ポート２１Ａm+3〜２１Ａm+2と第３のグループの入力ポート２１Ａ2m+5 〜２１Ａ3m+4 との間に、光信号を入力しない２１Ａ2m+3と２１Ａ2m+4 の入力ポートを介在させる必要がある。
以上のように、出力部を一つおきに有効なものとして、クロストーク出力用の出力ポートを設けることにより、隣接グループを出力する出力ポートからの光信号の混入を防ぎ、各分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlへと入力される多重光の品質を向上させることが可能となる。
特に、本実施の形態では、説明を簡単にするために、第１４図に示した周期性にしたがって、グループ間に介在させる入力ポートの数を２、出力ポートの数を１とした場合について説明したが、ＡＷＧの周期性に応じてグループ間に介在するポート数が変化することは言うまでもない。たとえば、グループ間に介在させる入力ポートの数を０、出力ポートの数を１としても、クロストークがこの出力ポートに出力されるようになるので、この出力ポートから出力される多重光に対して分散補償をおこなわずに有効なものとして処理しないようにすることで、各グループ毎に対応した分散補償において高信頼かつ高品質な分散補償をおこなうことが可能になる。
【００７９】
また、上述した実施の形態２にかかる分散補償装置は、ＡＷＧ２０Ａを第１の合波手段として機能させ、第２の合波手段である合波カプラ２８Ａを介して、多重化された光信号を伝送路２９Ａに伝送する構成としたが、上述したように、ＡＷＧ２０Ａは、合波と分波を入力ポートと出力ポートとの間で可逆的に機能させることが可能なため、第２図に示した合波カプラ２８Ａを分波カプラに換え、ＡＷＧ２０Ａを分波手段として用いることにより、伝送路２９Ａから入力された多重光を、分波カプラ、分散補償部２４Ａ1〜２４ＡlおよびＡＷＧ２０Ａを介し、波長λ1〜λnに分離することが可能である。この場合にも上記した同様の効果を享受できることは言うまでもない。
【００８０】
以上に説明したとおり、実施の形態２にかかる分散補償装置によれば、ＡＷＧ２０Ａ等から構成される第１の合波手段によって、複数の異なる波長の光信号を複数の波長毎に合波し、合波して得られた各多重光に対してそれぞれ分散補償をおこない、分散補償された各多重光をさらに合波カプラ２８Ａ等から構成される第２の合波手段によって合波して伝送路に出力するので、実施の形態１にかかる分散補償装置と同様に、各波長毎に逐一分散補償部を設ける必要がなくなり、装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になる。
【００８１】
また、ＡＷＧ２０Ａ等から構成される第１の合波手段において、複数の異なる波長の光信号をそれぞれ入力する複数の入力ポート２１Ａ1〜２１Ａn+2l-2を、上述したように複数の波長毎（グループ）に分割するとともに、出力部を一つおきに有効なものとして、クロストーク出力用の出力ポートを設けることにより、隣接グループを出力する出力ポートからの光信号の混入を防ぎ、各グループ毎に対応した分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlにおいて高信頼かつ高品質な分散補償をおこなうことが可能になる。
【００８２】
つぎに、実施の形態３にかかる分散補償装置について説明する。第４図は、実施の形態３にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第４図において、第１図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第４図に示す分散補償装置は、ＡＷＧ１０Ａの出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlと分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlとの間にそれぞれ帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）１５Ａ1〜１５Ａlが挿入されている点が、実施の形態１に示した分散補償装置と異なる。
【００８３】
第４図に示すように、帯域通過型フィルタ１５Ａ1は、波長λ1〜λmの光信号のみを通過させるフィルタであり、同様に帯域通過型フィルタ１５Ａ2は、波長λm+1〜λ2mの光信号のみを通過させるフィルタである。このように、各帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）１５Ａ1〜１５Ａlは、出力ポートから本来出力されるべきである波長の光信号のみを通過させ、通過した光信号を次段の分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlへと入力するため、これら分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlへのクロストークの混入をさらに低減させることが可能になる。
【００８４】
第５図は、実施の形態３にかかる分散補償装置において、上記したクロストークの低減を説明するための説明図である。第５図において、たとえば、第１のグループの光信号の波長λ1〜λmが出力される出力ポート１２Ａ1には、隣接した出力ポート１２Ａ2から第２のグループの光信号の波長λm+1がクロストークとして混入する可能性がある。
そこで、ＡＷＧ１０Ａの各出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlから出力された多重光に対して、さらに、目的とする波長範囲の光信号のみを得るために、第５図に示すように、出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlの出力段に、上記した波長範囲の光信号のみを通過させる帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）１５Ａ1〜１５Ａlを接続する。これにより、分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlに入力される多重光にクロストークが混入されることを低減させることができる。
【００８５】
なお、上述した実施の形態３においては、実施の形態１にかかる分散補償装置に対して、帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）を導入するようにしたが、実施の形態２にかかる分散補償装置に対しても、第２図に示したＡＷＧ２０Ａの出力ポート２２Ａ1、２２Ａ3、２２Ａ5．．．．２２Ａ2l-1と分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlとの間に上記した帯域通過型フィルタを挿入するようにすることで同様の効果を得ることができる。
【００８６】
また、上述した実施の形態３にかかる分散補償装置は、ＡＷＧ１０Ａを第１の合波手段として機能させ、第２の合波手段である合波カプラ１８Ａを介して多重化された光信号を伝送路１９Ａに伝送する構成としたが、上述したように、ＡＷＧ１０Ａは、合波と分波を入力ポートと出力ポートとの間で可逆的に機能させることが可能なため、第４図に示した合波カプラ１８Ａを分波カプラに換え、ＡＷＧ１０Ａを分波手段として用いることにより、伝送路１９Ａから入力された多重光を分波カプラ、分散補償部１４Ａ1〜１４Ａl、帯域通過型フィルタ１５Ａ1〜１５ＡlおよびＡＷＧ１０Ａを介し、波長λ1〜λnに分離することが可能である。この場合にも上記した同様の効果を享受できることは言うまでもない。
【００８７】
以上に説明したとおり、実施の形態３にかかる分散補償装置によれば、ＡＷＧ１０Ａ等から構成される第１の合波手段によって、複数の異なる波長の光信号を複数の波長毎に合波し、合波して得られた各多重光を、所定の波長の光信号のみを通過させる帯域通過型フィルタ１５Ａ1〜１５Ａlに通過させ、通過した多重光に対してそれぞれ分散補償をおこない、分散補償された各多重光をさらに合波カプラ２８Ａ等から構成される第２の合波手段によって合波して伝送路に出力するので、実施の形態１または２にかかる分散補償装置と同様に、各波長毎に逐一分散補償部を設ける必要がなくなることで装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になるとともに、各分散補償部の入力段におけるクロストークの混入がより一層低減され、高信頼かつ高品質な分散補償をおこなうことが可能になる。
【００８８】
つぎに、実施の形態４にかかる分散補償装置について説明する。第６図は、実施の形態４にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第６図において、第１図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。ただし、第１図のＡＷＧ１０Ａにおいて入力ポートとして機能した１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1、１１Ａ3m+4〜１１Ａ4m+3、．．．、１１Ａn-m+l〜１１Ａn+l-1は、出力ポートとして機能し、出力ポートとして機能した１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1 は、入力ポートとして機能する。
【００８９】
すなわち、第６図に示すＡＷＧ１０Ａは、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａm、１１Ａ2m+3〜１１Ａ3m+2、．．．、１１Ａn-2m+l-1〜１１Ａn-m+l-2、１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1 と、出力ポート１２Ａ1、１２Ａ3、．．．、１２Ａl、１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1、１１Ａ3m+4〜１１Ａ4m+3、．．．、１１Ａn-m+l〜１１Ａn+l-1と、を備えている。
【００９０】
また、第６図に示す分散補償装置は、ＡＷＧ１０Ａの入力または出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlと分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlとの間にそれぞれ光アイソレータ１７Ａ1〜１７Ａlが挿入されている点が、実施の形態１に示した分散補償装置と異なる。
【００９１】
よって、第６図に示すＡＷＧ１０Ａは、入力ポート１１Ａ1〜１１Ａmに入力された波長λ1〜λmの光信号を合波して出力ポート１２Ａ1から出力し、入力ポート１２Ａ2に入力された波長λm+1〜λ2mの多重光を分波して各出力ポート１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1に出力するというように、合波機能と分波機能とを同時に実現することになる。
【００９２】
以上の構成によって、入力ポートと出力ポートが隣接することになり、これら入力ポートと出力ポートとが、光信号の入出力方向が互いに逆向きとなっているので、隣接したポートからのクロストークの混入を低減させることが可能となり、伝送特性が影響されることを防ぐことができる。さらに、上記した光アイソレータ１７Ａ1〜１７Ａlは、この光アイソレータ１７Ａ1〜１７Ａlに入力されてきた光信号と逆方向の光信号を遮断する機能を有するため、入力ポートと出力ポート間においてクロストークが互いに混入されることを、上記した方向性の違いによって防止するという作用をより一層確実なものとすることができる。
【００９３】
なお、上述した実施の形態４は、実施の形態１にかかる分散補償装置に対して、光アイソレータを導入する構成としたが、実施の形態２にかかる分散補償装置に対しても、第６図に示したＡＷＧ２０Ａの出力ポート２２Ａ1、２２Ａ3、２２Ａ5．．．．２２Ａ2l-1と分散補償部２４Ａ1〜２４Ａlとの間に上記した帯域通過型フィルタを挿入することで同様の効果を享受することができる。
【００９４】
以上に説明したとおり、実施の形態４にかかる分散補償装置によれば、ＡＷＧ１０Ａ等から構成される合分波手段によって、複数の異なる波長の光信号の入力に対して複数の波長毎に合波することでその多重光を出力するとともに、分散補償部１４Ａ2、１４Ａ4、．．．、１４Ａl-1を通過した複数の多重光の入力に対してその多重光毎に分波することにより各波長の光信号を出力し、合波して得られた各多重光を、それぞれ光アイソレータ１７Ａ1、１７Ａ3、．．．、１７Ａlを介して分散補償部１４Ａ1、１４Ａ3、．．．、１４Ａlに入力しているので、実施の形態１または２にかかる分散補償装置と同様に、各波長毎に逐一分散補償部を設ける必要がなくなることで装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になるとともに、入力ポートと出力ポートと間におけるクロストークの混入を低減させることができ、高信頼かつ高品質な分散補償をおこなうことが可能になる。
【００９５】
つぎに、実施の形態５にかかる分散補償システムについて説明する。第７図および第８図は、実施の形態５にかかる分散補償システムの概略構成を示すブロック図である。なお、第７図および第８図において、第４図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第７図および第８図に示す分散補償システムは、光伝送システムにおいて、実施の形態３にかかる分散補償装置を合波手段として機能させて送信側に配置し、同じく実施の形態３にかかる分散補償装置を分波手段として機能させて受信側に配置して構成される。
【００９６】
第７図および第８図に示す分散補償システムは、まず送信側において、互いに異なる波長を発振するｎ個の送信機８１Ａ1〜８１Ａnと、送信機８１Ａ1〜８１Ａnのそれぞれから出力された光信号をｎ個の入力ポート１１Ａ1〜１１Ａn+l-1に入力して所定のグループ毎に合波するＡＷＧ１０Ａと、ＡＷＧ１０Ａの出力ポート１２Ａ1〜１２Ａlのそれぞれから出力された多重光に対し、所定の波長を通過する帯域透過型フィルタ１５Ａ1〜１５Ａlと、帯域透過型フィルタ１５Ａ1〜１５Ａlを通過した各多重光の波長に亘って分散補償をおこなう分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlと、これら分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlから出力された多重光をさらに合波する合波カプラ１８Ａと、を備えている。そして、この合波カプラ１８Ａにおいて合波された光信号は、伝送路１９Ａに伝送される。
【００９７】
一方、受信側においては、上記した合波カプラ１８Ａに対応した波長のグループ毎に波長分離（分波）をおこなう分波カプラ１８Ｂと、所定の波長を通過する帯域透過型フィルタ１５Ｂ1〜１５Ｂlと、帯域透過型フィルタ１５Ｂ1〜１５Ｂlを通過した各多重光の波長に亘って分散補償をおこなう分散補償部１４Ｂ1〜１４Ｂlと、これら帯域透過型フィルタ１５Ｂ1〜１５Ｂlおよび分散補償部１４Ｂ1〜１４Ｂlからなる各組を経て伝送されてきた光信号をl個の入力ポート１２Ｂ1〜１２Ｂlに入力して波長λ1〜λnの光信号に分波するＡＷＧ１０Ｂと、ＡＷＧ１０Ｂの出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂn+l-1から出力された各波長の光信号を受信する受信機８１Ｂ1〜８１Ｂnと、を備えている。
【００９８】
第７図においてたとえば、送信機８１Ａ1〜８１Ａmによって発振された波長λ1〜λmの光信号は、ＡＷＧ１０Ａの入力ポート１１Ａ1〜１１Ａmに入力されるとともに合波され、多重光として出力ポート１２Ａ1から出力される。
出力ポート１２Ａ1から出力された多重光は、帯域透過型フィルタ１５Ａ1に入力され、これにより、波長λ1〜λmの範囲のみの多重光を次段の分散補償部１４Ａ1へと出力することができ、不要な波長の光信号の混入を防いでいる。帯域透過型フィルタ１５Ａ1を通過した多重光は、分散補償部１４Ａ1によって分散補償がおこなわれ、その後、合波カプラ１８Ａによって他の多重光と合波されて、波長λ1〜λnの多重光として伝送路１９Ａに出力される。
【００９９】
第８図において、伝送路１９Ａによって伝送された波長λ1〜λnの多重光は、分波カプラ１８Ｂにより、ＡＷＧ１０Ａにおいて多重化された波長範囲、すなわちグループ毎に分波される。分波された波長λ1〜λmの多重光は、帯域透過型フィルタ１５Ｂ1に入力され、これにより波長λ1〜λmの範囲のみの多重光を次段の分散補償部１４Ｂ1に入力することができ、不要な波長の光信号の混入を防いでいる。
【０１００】
帯域透過型フィルタ１５Ｂ1を通過した多重光は、分散補償部１４Ｂ1によって分散補償がおこなわれ、その後、ＡＷＧ１０Ｂの入力ポート１２Ｂ1に入力されるとともに波長λ1〜λmの光信号に分波され、それぞれ出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂmから出力される。出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂmから出力された光信号は、それぞれ受信機８１Ｂ1〜８１Ｂmにおいて受信され、送信機８１Ａ1〜８１Ａmから出力された光信号を再生する。
【０１０１】
なお、上述した実施の形態５においては、実施の形態１にかかる分散補償装置に対して帯域通過型フィルタを導入した場合の実施の形態３にかかる分散補償装置を適用したが、実施の形態２にかかる分散補償装置に対して帯域通過型フィルタを導入した場合の実施の形態３にかかる分散補償装置を適用してもよい。また、実施の形態１や実施の形態２にかかる分散補償装置をこの分散補償システムに適用してもよい。
【０１０２】
以上に説明したとおり、実施の形態５にかかる分散補償システムによれば、光伝送システムの送信部および受信部において、実施の形態１〜３にかかる分散補償装置を配置しているので、これら実施の形態１〜３にかかる分散補償装置によってもたらされる効果を享受することができる。
【０１０３】
つぎに、実施の形態６にかかる分散補償システムについて説明する。第９図および第１０図は、実施の形態６にかかる分散補償システムの概略構成を示すブロック図である。なお、第９図および第１０図において、第６図と共通する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第９図および第１０図に示す分散補償システムは、実施の形態４にかかる二つの分散補償装置を備えた送受信部によって構成される。
【０１０４】
第８図に示す分散補償システムは、送受信部９０Ａと送受信部９０Ｂとが伝送路９３Ａおよび９３Ｂにより接続されて構成される。送受信部９０Ａと送受信部９０Ｂとは同様な構成であり、ここでは、特に送受信部９０Ａの構成について説明する。
【０１０５】
第９図および第１０図において、送受信部９０Ａは、実施の形態４にかかる分散補償装置を２組備えて構成される。まず、第１の分散補償装置は、第９図に示すように第６図に示した通りの構成であり、有効な光信号が入力される入力ポート１１Ａ1〜１１Ａm、１１Ａ2m+3〜１１Ａ3m+2、．．．、１１Ａn-m+l〜１１Ａn+l-1、１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1 および出力ポート１２Ａ1、１２Ａ3、．．．、１２Ａl、１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1、１１Ａ3m+4〜１１Ａ4m+3、．．．、１１Ａn-2m+l+1〜１１Ａn-m+lを備えたＡＷＧ１０Ａと、入力ポート１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1の前段においてそれぞれ接続された光アイソレータ１７Ａ2、１７Ａ4、．．．、１７Ａl-1と、出力ポート１２Ａ1、１２Ａ3、．．．、１２Ａlの後段においてそれぞれ接続された光アイソレータ１７Ａ1、１７Ａ3、．．．、１７Ａlと、これら光アイソレータ１７Ａ1〜１７Ａlにそれぞれ接続される分散補償部１４Ａ1〜１４Ａlと、を備えている。
【０１０６】
さらに、この第１の分散補償装置においては、ＡＷＧ１０Ａの入力ポート１１Ａ1〜１１Ａm、１１Ａ2m+3〜１１Ａ3m+2、．．．、１１Ａn-m+l〜１１Ａn+l-1に、それぞれ互いに異なる波長の光信号を発振する送信機９１Ａ1〜９１Ａm、９１Ａ2m+1〜９１Ａ3m、．．．、９１Ａn-m+1〜９１Ａnが接続されている。また、出力ポート１１Ａm+2〜１１Ａ2m+1、１１Ａ3m+4〜１１Ａ4m+3、．．．、１１Ａn-2m+l+1〜１１Ａn-m+lには、それぞれ互いに異なる波長の光信号を受信する受信機９１Ｂm+1〜９１Ｂ2m、９１Ｂ4m+1〜９１Ｂ5m、．．．、９１Ｂn-2m+1〜９１Ｂn-mが接続されている。
【０１０７】
一方、第２の分散補償装置は、第１０図に示すように第１の分散補償装置と同様に、有効な光信号が入力される入力ポート１１Ｂm+2〜１１Ｂ2m+1、１１Ｂ3m+4〜１１Ｂ4m+3、．．．、１１Ｂn-2m+l+1〜１１Ｂn-m+l、１２Ｂ2、１２Ｂ4、．．．、１２Ｂl-1および出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂm、１１Ｂ2m+3〜１１Ｂ3m+2、．．．、１１Ｂn-m+l〜１１Ｂn+l-1、１２Ｂ1、１２Ｂ3、．．．、１２Ｂlを備えたＡＷＧ１０Ｂと、入力ポート１２Ｂ1、１２Ｂ3、．．．、１２Ｂlの前段においてそれぞれ接続された光アイソレータ１７Ｂ1、１７Ｂ3、．．．、１７Ｂlと、出力ポート１２Ｂ2、１２Ｂ4、．．．、１２Ｂl-1の後段においてそれぞれ接続された光アイソレータ１７Ｂ2、１７Ｂ4、．．．、１７Ｂl-1と、これら光アイソレータ１７Ｂ1〜１７Ｂlにそれぞれ接続される分散補償部１４Ｂ1〜１４Ｂlと、を備えている。
【０１０８】
さらに、この第２の分散補償装置においては、ＡＷＧ１０Ｂの入力ポート１１Ｂm+2〜１１Ｂ2m+1、１１Ｂ3m+4〜１１Ｂ4m+3、．．．、１１Ｂn-2m+l+1〜１１Ｂn-m+lに、それぞれ互いに異なる波長の光信号を発振する送信機９１Ａm+1〜９１Ａ2m、９１Ａ4m+1〜９１Ａ5m、．．．、９１Ａn-2m+1〜９１Ａn-mが接続されている。また、出力ポート１１Ｂ1〜１１Ｂm、１１Ｂ2m+3〜１１Ｂ3m+2、．．．、１１Ｂn-m+l〜１１Ｂn+l-1には、それぞれ互いに異なる波長の光信号を受信する受信機９１Ｂ1〜９１Ｂm、９１Ｂ2m+1〜９１Ｂ3m、．．．、９１Ｂn-m+1〜９１Ｂnが接続されている。
【０１０９】
よって、第１および第２の分散補償装置の構成においては、第１の分散補償装置のＡＷＧ１０Ａと第２の分散補償装置のＡＷＧ１０Ｂとを合わせた全体において、波長λ1〜λnの光信号が重複なく各送信機９１Ａ1〜９１Ａnから発振されるとともに、各受信機９１Ｂ1〜９１Ｂnがこれら波長λ1〜λnの光信号を受信する。
【０１１０】
そして、第１および第２の分散補償装置の出力ポート１２Ａ1、１２Ａ3、．．．、１２Ａlおよび１２Ｂ2、１２Ｂ4、．．．、１２Ｂl-1から出力された多重光は、上記した光アイソレータおよび分散補償部を経て合波カプラ９２Ａに入力され、さらに多重化された多重光として伝送路９３Ａに出力される。
【０１１１】
また、伝送路９３Ｂから伝送されてきた多重光は、分波カプラ９２Ｂに入力され、上記した分散補償部および光アイソレータを経て第１および第２の分散補償装置の入力ポート１２Ａ2、１２Ａ4、．．．、１２Ａl-1および１２Ｂ1、１２Ｂ3、．．．、１２Ｂlへと入力されるように分波される。
【０１１２】
第９図においてたとえば、送信機９１Ａ1〜９１Ａmによって発振された波長λ1〜λmの光信号は、ＡＷＧ１０Ａの入力ポート１１Ａ1〜１１Ａmに入力されるとともに合波され、多重光として出力ポート１２Ａ1から出力される。
出力ポート１２Ａ1から出力された多重光は、光アイソレータ１７Ａ1に入力され、この光アイソレータ１７Ａ1によって多重光の方向性が確保される。これにより、隣接した入力ポート１２Ａ2に入力されてかつ出力ポート１２Ａ1から出力された多重光とは逆方向の多重光からクロストークが混入されることが防止され、波長λ1〜λmの範囲のみの多重光をつぎ段の分散補償部１４Ａ1へと出力することができる。
【０１１３】
光アイソレータ１７Ａ1を通過した多重光は、分散補償部１４Ａ1によって分散補償がおこなわれ、その後、合波カプラ９２Ａによって、第２の分散補償装置の分散補償部１４Ｂ2、１４Ｂ4、．．．、１４Ｂl-1から出力された多重光を含めた他の多重光と合波され、波長λ1〜λnの多重光として伝送路９３Ａに出力される。伝送路９３Ａに出力された多重光は、他方の送受信部９０Ｂの受信機において受信され、送信機９１Ａ1〜９１Ａmから出力された光信号の再生がおこなわれる。
【０１１４】
なお、上述した実施の形態６においては、実施の形態１にかかる分散補償装置に対して光アイソレータを導入した場合の実施の形態４にかかる分散補償装置を適用したが、実施の形態２にかかる分散補償装置に対して光アイソレータを導入した場合の実施の形態４にかかる分散補償装置を適用してもよい。
【０１１５】
以上に説明したとおり、実施の形態６にかかる分散補償システムによれば、光伝送システムの送信部および受信部において、実施の形態４にかかる分散補償装置を配置しているので、実施の形態４にかかる分散補償装置によってもたらされる効果を享受することができる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、この発明によれば、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力してその多重光を得る際に、これら複数の光信号を複数のグループに分割し、分割したグループに含まれる光信号を合波することで当該グループ毎に第１の多重光を出力する第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子と、複数の第１の多重光を合波することで最終的な多重光として第２の多重光を出力する第２の合波手段とを備えているので、当初に入力される光信号の数よりも少ない数の第１の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、また、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができ、低コスト化および装置の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１１７】
また、この発明によれば、第１の合波手段が、アレイ導波路回折格子であるので、この第１の合波手段をプレーナ光波回路の一部として作成することが可能となり、装置構成の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１１８】
つぎの発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子が、複数の光信号をグループ毎に入力して、隣接したグループに含まれる光信号の相互の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための少なくとも一つの空きポートを有しているので、第１の多重光に対して不要な波長成分を除去することができ、信頼性の高い光伝送をおこなうことが可能となるという効果を奏する。
【０１１９】
つぎの発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子は、グループ毎に多重光を出力する出力部間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための出力部を構成する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができるという効果を奏する。
【０１２０】
つぎの発明によれば、第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子から出力された第１の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、この分散補償手段を、このアレイ導波路回折格子に入力される光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化および小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１２１】
つぎの発明によれば、分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段を備えているので、不要な波長成分をより効果的に除去して、目的とする波長範囲の多重光のみを得ることができ、光伝送における信頼性を向上させることが可能となるという効果を奏する。
【０１２２】
つぎの発明によれば、多重光に含まれる互いに異なる波長を有する複数の光信号を得る際に、まず、第１の多重光を分波して複数の第２の多重光を出力する第１の分波手段と、第２の多重光に含まれた最終的な光信号を出力する第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子とを備えているので、最終的に出力される光信号の数よりも少ない数の第２の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、また、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができ、低コスト化および装置の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。また、この発明によれば、アレイ導波路回折格子は、複数の第２の多重光を構成する一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込みを出力する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができるという効果を奏する。
【０１２３】
また、この発明によれば、第２の分波手段が、アレイ導波路回折格子であるので、この第２の分波手段をプレーナ光波回路の一部として作成することが可能となり、装置構成の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１２５】
つぎの発明によれば、第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子は、複数の第２の多重光を構成する一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込み（クロストーク等）を抑えるための出力部を構成する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができるという効果を奏する。
【０１２６】
つぎの発明によれば、第１の分波手段から出力された第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、分散補償ファイバ等の分散補償手段を、第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子から出力される最終的な光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化および小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１２７】
つぎの発明によれば、分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段、たとえば帯域通過フィルタを備えているので、不要な波長成分をより効果的に除去して、目的とする波長範囲の多重光のみを得ることができ、光伝送における信頼性を向上させることが可能となるという効果を奏する。
【０１２８】
つぎの発明によれば、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数の第１のグループに分割し、第１のグループに含まれる光信号を合波して第１の多重光として出力するとともに、複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで第２の多重光に含まれた複数の光信号を第２のグループ毎に出力し、第１のグループの光信号を入力する入力部と第２のグループの光信号を出力する出力部とが交互に隣接して配置されるとともに、第１の多重光を出力する出力部と第２の多重光を入力する入力部とが交互に隣接して配置された合分波手段であるアレイ導波路回折格子を備えているので、複数の光信号からの多重光の送信と多重光からの複数の光信号の受信とを同時におこなうことが可能となり、当初に入力される光信号の数または最終的に出力される光信号の数よりも少ない数の第１または第２の多重光に対して分散補償や帯域通過をおこなうことが可能となり、また、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなうことができ、低コスト化および装置の小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。また、この発明によれば、合分波手段であるアレイ導波路回折格子は、第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間にそれぞれ設けられ、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込み（クロストーク）を抑えるための少なくとも一つの空きポートを有しているので、隣接したグループから入力される不要な波長成分を無効なものとして処理することができるという効果を奏する。
【０１２９】
つぎの発明によれば、第１の多重光および第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えているので、この分散補償手段を、合分波手段であるアレイ導波路回折格子に当初に入力される光信号または最終的に出力される光信号のそれぞれに対して個別に設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化および小型化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１３０】
つぎの発明によれば、第１の多重光を出力する出力部の後段と第２の多重光を入力する入力部の前段にそれぞれ光アイソレータを設けているので、これら出力部および入力部において逆方向の光信号が混入されることが防止され、隣接した入出力部間において光信号の方向性を確保することができ、信頼性の高い光伝送をおこなうことが可能となるという効果を奏する。
【０１３１】
つぎの発明によれば、送信部に上記に記載の特定の分散補償装置を設け、受信部に上記に記載の特定の分散補償装置を設けることで分散補償システムを構築しているので、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなう分散補償装置において得られる効果を享受でき、分散補償システム全体においても低コスト化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１３２】
つぎの発明によれば、送信部および受信部のそれぞれに上記に記載の分散補償装置を設けることで分散補償システムを構築しているので、より簡素な構成で信頼性の高い光伝送をおこなう分散補償装置において得られる効果を享受でき、分散補償システム全体においても低コスト化を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１３３】
（産業上の利用可能性）
以上のように、本発明にかかる分散補償装置および分散補償システムは、光ファイバを用いた光ネットワークを構成する上で、特に波長多重伝送をおこなう光伝送システムにおいて、合分波する際のクロストークを低減させるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１図は、実施の形態１にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 第２図は、実施の形態２にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】 第３図は、実施の形態２にかかる分散補償装置においてクロストークの低減を説明するための説明図である。
【図４】 第４図は、実施の形態３にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】 第５図は、実施の形態３にかかる分散補償装置において、クロストークの低減を説明するための説明図である。
【図６】 、第６図は、実施の形態４にかかる分散補償装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】 第７図は、実施の形態５にかかる分散補償システムの概略構成の一部を示すブロック図である。
【図８】 第８図は、実施の形態５にかかる分散補償システムの概略構成の他部を示すブロック図である。
【図９】 第９図は、実施の形態６にかかる分散補償システムの概略構成の一部を示すブロック図である。
【図１０】 第１０図は、実施の形態６にかかる分散補償システムの概略構成の他部を示すブロック図である。
【図１１】 第１１図は、従来における波長分散補償システムの一例を示すブロック構成図である。
【図１２】 第１２図は、従来における波長分散補償システムの他の例を示すブロック構成図である。
【図１３】 第１３図は、ＡＷＧを用いた従来の波長分散補償システムを示すブロック図である。
【図１４】 第１４図は、ＡＷＧの周期性を説明するための説明図である。
【図１５】 第１５図は、ＡＷＧにおけるクロストークを説明するための説明図である。
Claims (12)
- 光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、
互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数のグループに分割し、分割されたグループに含まれる光信号を合波することで当該グループ毎に第１の多重光を出力する第１の合波手段であるアレイ導波路回折格子と、
前記アレイ導波路回折格子から出力された複数の第１の多重光を入力し、入力した複数の第１の多重光を合波することで第２の多重光を出力する第２の合波手段と、
を備え、
前記アレイ導波路回折格子は、前記分割された一のグループに含まれる光信号がそれぞれ入力される入力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号が入力される入力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の相互の漏れ込みを抑えるための少なくとも一つの空きポートを有することを特徴とする分散補償装置。 - 前記アレイ導波路回折格子は、前記グループ毎に多重光を出力する出力部間に設けられ、前記隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込みを出力する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の分散補償装置。
- 前記アレイ導波路回折格子から出力された第１の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の分散補償装置。
- 前記分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の分散補償装置。
- 光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、
互いに異なる波長を有する複数の光信号を含んだ第１の多重光を入力し、入力した第１の多重光を分波することで複数の第２の多重光を出力する第１の分波手段と、
前記第１の分波手段から出力された複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで該第２の多重光に含まれる複数の光信号を出力する第２の分波手段であるアレイ導波路回折格子と、
を備え、
前記アレイ導波路回折格子は、前記複数の第２の多重光を構成する一のグループに含まれる光信号をそれぞれ出力する出力部と該一のグループに隣接するグループに含まれる光信号を出力する出力部との間に設けられ、隣接したグループに含まれる光信号の漏れ込みを出力する少なくとも一つの漏れ込み出力ポートを有することを特徴とする分散補償装置。 - 前記第１の分波手段から出力された第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の分散補償装置。
- 前記分散補償手段の前段において、所定の波長の光信号のみを通過させるフィルタ手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の分散補償装置。
- 光伝送システムの分散補償をおこなう分散補償装置において、
互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数の第１のグループに分割し、該第１のグループに含まれる光信号を合波して第１の多重光として出力するとともに、複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで該第２の多重光に含まれた複数の光信号を第２のグループ毎に出力し、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部とが交互に隣接して配置されるとともに、前記第１の多重光を出力する出力部と前記第２の多重光を入力する入力部とが交互に隣接して配置された合分波手段であるアレイ導波路回折格子を備え、
前記アレイ導波路回折格子は、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間にそれぞれ設けられ 、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込みを抑えるための少なくとも一つの空きポートを有することを特徴とする分散補償装置。 - 前記第１の多重光および前記第２の多重光のそれぞれに対して所定の波長分散の補償処理を施す分散補償手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の分散補償装置。
- 前記第１の多重光を出力する出力部の後段と前記第２の多重光を入力する入力部の前段にそれぞれ光アイソレータを設けたことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の分散補償装置。
- 光伝送システムにおける送信部および受信部においてそれぞれ分散補償をおこなう分散補償装置を具備する分散補償システムにおいて、
前記分散補償装置の送信部は、
互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数のグループに分割し、分割されたグループに含まれる光信号を合波することで当該グループ毎に第１の多重光を出力する第１の合波手段である第１のアレイ導波路回折格子と、
前記第１のアレイ導波路回折格子から出力された複数の第１の多重光を入力し、入力した複数の第１の多重光を合波することで第２の多重光を出力する第２の合波手段と、
を備え、
前記分散補償装置の受信部は、
互いに異なる波長を有する複数の光信号を含んだ第１の多重光を入力し、入力した第１の多重光を分波することで複数の第２の多重光を出力する第１の分波手段と、
前記第１の分波手段から出力された複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで該第２の多重光に含まれた複数の光信号を出力する第２の分波手段である第２のアレイ導波路回折格子と、
を備え、
前記アレイ導波路回折格子は、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間に、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込みを抑えるための少なくとも一つの空きポートを有することを特徴とする分散補償システム。 - 伝送システムにおける送信部および受信部においてそれぞれ分散補償をおこなう分散補償装置を具備する分散補償システムにおいて、
前記分散補償装置は、
前記送信部および受信部のそれぞれに、互いに異なる波長を有する複数の光信号を入力し、入力した複数の光信号を複数の第１のグループに分割し、該第１のグループに含まれる光信号を合波して第１の多重光として出力するとともに、複数の第２の多重光を入力し、入力した第２の多重光のそれぞれを分波することで該第２の多重光に含まれた複数の光信号を第２のグループ毎に出力し、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部とが交互に隣接して配置されるとともに、前記第１の多重光を出力する出力部と前記第２の多重光を入力する入力部とが交互に隣接して配置された合分波手段であるアレイ導波路回折格子を備え、
前記アレイ導波路回折格子は、前記第１のグループの光信号を入力する入力部と前記第２のグループの光信号を出力する出力部との間、および前記第２のグループの光信号を出力する出力部と前記第１のグループの光信号を入力する入力部との間に、該第１、第２のグループに含まれる光信号の相互の漏れ込みを抑えるための少なくとも一つの空きポートを有することを特徴とする分散補償システム。
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