JP4006210B2 - 光波長多重分配型ネットワーク群 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光波長多重分配型ネットワーク群に関し、より詳しくは、波長分割多重（ＷＤＭ；wavelength division multiplexing）技術を用いた光波長多重分配型ネットワーク群に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光波長多重技術を用いたネットワークにおいては、波長数が増えるに従い、その光源の波長を管理することが困難となる。特に、多波長光源が複数のノードに置かれる場合、各ノードにおいて波長モニタ、出力モニタ等を行う必要が生じ、故障発生時には各ノードが置かれて局舎まで出向いて光源部の交換等を行う必要が生じる。
【０００３】
この問題を解決するため、多波長光源を一箇所のノードに集約し、波長の一括管理を行うネットワークが、特開平７−２３１３０５号公報（マニッシュ・シャーマ、伊藤）に開示されている。図２は、特開平７−２３１３０５号公報に述べられている多波長光源の使用方法についての、基本概念を示した図である。
【０００４】
図２で示されるネットワークは、ひとつの中央ノード（センターノード）と複数の端末ノード（ローカルノード）からなるリングネットワークであって、多波長光源はセンターノードのみに配置され、端末ノードはセンターノードより送信された連続（ＣＷ；continuous wave）光を受信し、それに変調を加えてセンターノードへ送信を行うことが特徴である。しかしながら、センターノードにおかれる多波長光源は、ひとつのリングネットワークのみに対して用いられており、このようなリングネットワークが複数存在する場合には、その数だけ多波長光源が必要となる。したがって、ネットワーク数が増えるとともに、センターノードにおかれる光源コストも増大することとなる。
【０００５】
図２で示されるネットワークの更なる問題点は、端末ノードに置かれる変調器である。光の偏波（即ち、偏光）は伝送により任意に変化するため、光変調器に偏波依存性があってはならない。光変調器に偏波依存性がある場合、偏波制御器が必要となり、装置コストの上昇と装置の大型化をもたらす。偏波依存性のない光変調器として、電界吸収型光変調器（ＥＡ；electro absorption modulator）と半導体光増幅器があるが、変調器単体としてはいずれも数十万程度と非常に高価なものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、光波長多重技術を用いたネットワークでは、波長多重ネットワークの数が増えるにしたがって光源コストが増大し、また、安価な偏波依存性の光変調器を用いても、装置全体のコストがかかるという解決すべき課題が従来技術にはあった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、装置コストを低減させた光波長多重分配型ネットワーク群を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は（図１０）、ネットワークを複数有する光波長多重分配型ネットワーク群であって、共通な１つのセンターノードに対して、複数のリモートノードの各々が複数の光ファイバで接続されており、前記ネットワークは、１つのリモートノードと前記センターノードとの組で形成され、前記センターノードは、第１の多波長光源出力と第２の多波長光源出力とを発生し、無偏光化を少なくとも前記第１の多波長光源出力に対して行う共通部と、前記ネットワークに属する終端装置であって、前記共通部により発生した前記第２の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信する終端装置とを備え、前記共通部により発生した前記第１の多波長光源出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信し、前記リモートノードは、前記センターノードから送信された前記第１の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ光ファイバを介して送信する光変調部と、前記終端装置から送信された変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調する光受信部とを備え、前記共通部は、前記第１の多波長光源出力を発生する第１の多波長光源と、前記第２の多波長光源出力を発生する第２の多波長光源と、前記第１の多波長光源出力を無偏光化する第１の無偏光化回路と、前記第２の多波長光源出力を無偏光化する第２の無偏光化回路と、前記第１の無偏光化回路により無偏光化された前記第１の多波長光源出力を複数に分岐させる第１の光分配器と、前記第２の無偏光化回路により無偏光化された前記第２の多波長光源出力を複数に分岐させる第２の光分配器とを備え、前記第１の光分配器により分岐した前記第１の多波長光源出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ第１の光ファイバを介して送信し、前記終端装置は、前記第２の光分配器により分岐した前記第２の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成する光変調部を備え、該光変調部により生成された変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ第２の光ファイバを介して送信し、前記リモートノードは、該リモートノードの光変調部において、前記共通部から送信された前記第１の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ第３の光ファイバを介して送信し、前記第１の多波長光源と前記第２の多波長光源は、各々、一括多波長発生光源であり、一括多波長発生光源は、複数の単一波長光源が等間隔波長で配置されており、前記複数の単一波長光源の出力を合波する光合波器と、該光合波器の出力を光強度変調器と光位相変調器とに通し、該光強度変調器と該光位相変調器とを正弦波により変調して、側帯波を有する変調光を生成する多波長化回路とを有し、前記第１の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長と、前記第２の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長とは、前記等間隔波長の半分だけ異なることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は（図１６）、ネットワークを複数有する光波長多重分配型ネットワーク群であって、共通な１つのセンターノードに対して、複数のリモートノードの各々が複数の光ファイバで接続されており、前記ネットワークは、１つのリモートノードと前記センターノードとの組で形成され、前記センターノードは、無偏光化された多波長光源出力を発生する共通部と、前記ネットワークに属する終端装置であって、前記共通部により発生した前記多波長光源出力の第１の出力に対して、光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信する終端装置とを備え、前記共通部により発生した前記多波長光源出力の第２の出力である非変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信し、前記リモートノードは、前記センターノードから送信された前記非変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ光ファイバを介して送信する光変調部と、前記終端装置から送信された変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調する光受信部とを備え、前記共通部は、１つの多波長光源と、該多波長光源の出力を無偏光化する無偏光化回路と、該無偏光化回路により無偏光化された前記多波長光源の出力を、複数の多波長光源出力に分岐させる光分配器とを備え、前記終端装置は、前記光分配器により分岐した前記多波長光源出力を光合分波器によって波長ごとに分波を行い抽出した波長成分のうち、所定数の波長成分に対して光変調器により変調して変調光を生成し、抽出した前記波長成分のうち、前記所定数の波長成分と同数の残りの波長成分に対して変調を行わない非変調光と、前記変調光とを再び光合分波器により合波し、前記センターノードは、当該合波された出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ第１の光ファイバを介して送信し、前記リモートノードは、前記終端装置から送信された前記光合波器の出力を、前記非変調光と前記変調光とに分割する光分波器をさらに備え、前記リモートノードの光変調部は、前記光分波器により分割した前記非変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ第２の光ファイバを介して送信し、前記光受信部は、前記光分波器により分割した変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調し、前記共通部は、前記１つの多波長光源と前記無偏光化回路とに替えて、第１の多波長光源出力を発生する第１の多波長光源と、該第１の多波長光源の出力を無偏光化する第１の無偏光化回路と、第２の多波長光源出力を発生する第２の多波長光源と、該第２の多波長光源の出力を無偏光化する第２の無偏光化回路とを備え、前記第１の多波長光源と前記第２の多波長光源は、各々、一括多波長発生光源であり、該一括多波長発生光源は、複数の単一波長光源が等間隔波長で配置されており、前記複数の単一波長光源の出力を合波する光合波器と、該光合波器の出力を光強度変調器と光位相変調器とに通し、該光強度変調器と該光位相変調器とを正弦波により変調して、側帯波を有する変調光を生成する多波長化回路とを有し、前記第１の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長と、前記第２の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長とは、前記等間隔波長の半分だけ異なっており、前記共通部は、さらに、前記第１の無偏光化回路により無偏光化された前記第１の多波長光源の出力と、前記第２の無偏光化回路により無偏光化された前記第２の多波長光源の出力とを合波して、一様な多波長光を出力する光合分波部を備え、前記光分配器は、前記光合分波部の出力を複数の多波長光源出力に分岐させることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の発明は（図２８）、請求項２に記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、該光波長多重分配型ネットワーク群は、共通な１つの階層型ネットワーク用センターノードに対して、１以上のノードを有する階層型ネットワークノード群がネットワーク用光ファイバで複数接続されており、１つの前記階層型ネットワークノード群と前記階層型ネットワーク用センターノードとの組で形成される階層型ネットワークを複数有し、前記階層型ネットワークノード群は、１つの階層型ネットワーク用リモートノードと複数のアクセスノードから成り、前記階層型ネットワークは、前記階層型ネットワーク用センターノードに対して、前記階層型ネットワーク用リモートノードが２本のネットワーク用光ファイバで接続され、各階層型ネットワーク用リモートノードを中心として、アクセスノードが各々、複数のアクセスノード用光ファイバで接続されており、前記階層型ネットワーク用センターノードは、無偏光化された多波長光源出力を発生するセンター共通部と、前記階層型ネットワークに属するセンター終端装置であって、前記センター共通部により発生した前記多波長光源出力を用いて、アクセスノードと光通信を行うためのセンター終端装置とを備え、前記階層型ネットワーク用リモートノードは、ネットワーク用光ファイバを介して前記センター終端装置から送信された光を、前記複数のアクセスノード用光ファイバへ分配し、或いは各アクセスノード用光ファイバを介して各アクセスノードから送信された光を、まとめて前記ネットワーク用光ファイバへ送出し、前記センター共通部、前記センター終端装置、アクセスノード、該アクセスノードの通信に使用されるアクセスノード用光ファイバとネットワーク用光ファイバから成る構成は、前記共通部、前記センターノードの前記終端装置、前記リモートノード、及び光ファイバから成る構成と同様であることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明は（図３０）、請求項３に記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、前記センター終端装置は、前記光分配器により分岐した前記多波長光源出力に対して、前記第１の光分波器及び前記光合波器による光の分割と合波を行わずに、前記光変調部により生成された変調光を前記階層型ネットワーク用リモートノードへネットワーク用光ファイバを介して送信し、前記階層型ネットワーク用リモートノードは、記センター終端装置から送信された変調光を、前記複数のアクセスノード用光ファイバへ分配する光分配器と、無偏光化された多波長光源出力を発生するリモート共通部と、前記リモート共通部により発生した前記多波長光源出力と、前記光分配器により分配された変調光とを合波する光合波器とを備え、該光合波器の出力をアクセスノードへアクセスノード用光ファイバを介して送信することを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、光変調部はＬｉＮｂＯ３変調器を用いることを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、無偏光化回路は、偏波スクランブラー、又は、偏波を偏波ビームスプリッターにより２つの直交成分に分け、該２つの直交成分を伝送速度の２倍以上の速度でスイッチする光回路であることを特徴とする。
【００２６】
以上の構成により、波長多重光源からの光を複数のネットワークあるいは複数の伝送システムで用いることにより、波長多重光源の共用を図る。また、ＬｉＮｂＯ３光変調器を用いることで変調器コストを低減し、ＬｉＮｂＯ３光変調器を用いる場合問題となる偏波依存性に対しては、変調器入力信号の偏波を無偏光化する手段により対処する。
【００２７】
なお、特許請求の範囲の構成要素と対応する実施形態の構成部の図中の符号等を（）で示す。ただし、特許請求の範囲に記載した構成要素は上記（）部の実施形態の構成部に限定されるものではない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図面において同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。
【００２９】
図１は、本実施形態の基本概念を示す図である。本実施形態は、図１に示すように、波長多重光源１０１からの光を複数のネットワーク１０２−１〜１０２−３あるいは複数の伝送システムで用いることにより、波長多重光源１０１を共用し、システムあたりの光源コストの低減を図る。
【００３０】
さらに、本実施形態における光変調器としてはＬｉＮｂＯ３光変調器を想定しており、ＬｉＮｂＯ３光変調器を用いることで変調器コストを低減し、ＬｉＮｂＯ３光変調器を用いる場合問題となる偏波依存性に対しては、変調器入力信号の偏波を無偏光化する無偏光化回路により対処することに特徴がある。無偏光化回路としては、偏波スクランブラー、又は、偏波を偏波ビームスプリッターにより２つの直交成分に分け、該２つの直交成分を伝送速度の２倍以上の速度でスイッチする光回路等を適用すればよい。
【００３１】
［実施形態１］
図３は、実施形態１の概念図であり、光を波長帯で２つに分けて分配するセンターノード３０１と、３つのＷＤＭ伝送システム３０２−１〜３０２−３から形成されるネットワーク群を示す。また、図４は、各ＷＤＭ伝送システム３０２−１〜３０２−３に共通の構成図である。
【００３２】
図４により、本実施形態１のＷＤＭ伝送システムの構成について説明する。共通部３０１ａには、光源部として等間隔に配置された複数の光源からなる多波長光源３０１ｂが配置される。光源としては、たとえば単一周波数で連続発信している半導体レーザ（ＬＤ；laser diode）が用いられる。多波長光源出力は、偏波保持型光増幅器３０１ｃで増幅された後（図中符号３０１ｄの光▲１▼）、ＷＤＭカップラ３０１ｅにより２つの波長群に分波される（符号３０１ｆの光▲２▼、符号３０１ｇの光▲３▼）。偏波保持型光増幅器３０１ｃを用いる訳は、後に述べるように、センターＯＬＴ（Optical Line Terminal；光ファイバー加入者線の局側終端装置）３０１ｈの光変調部３０１ｉで、ＬｉＮｂＯ３光強度変調器のような偏波依存性のある光変調器を用いるためである。
【００３３】
分波された２つの波長群（光▲２▼３０１ｆ、光▲３▼３０１ｇ）のうち、一方の光▲２▼３０１ｆは無偏光化回路３０１ｊで無偏光化を行った後、スターカップラ３０１ｋ等で複数のネットワークに分配される。残り片方の波長群（光▲３▼３０１ｇ）は、そのままスターカップラ３０１ｌ等で複数のネットワーク分配される。分配された２つの波長群はそれぞれ、センターノード３０１に配置されたあるネットワーク要素のひとつであるセンターＯＬＴ３０１ｈに接続され、無偏光化を行った波長群は変調を行わず、他方の波長分は光変調部３０１ｉで変調を行い、これら両者を再びＷＤＭカップラ３０１ｍにより合波したのち、伝送路３０１ｎへ送出する。
【００３４】
図５は、図４に示したＷＤＭカップラ３０１ｅ、３０１ｍ、４０１ａの波長選択性とそれにもとづく波長配置例示す図である。図５に示した選択特性を持つＷＤＭカップラを用いて、その一方のみを変調したのちのスペクトル配置が示されている。連続（ＣＷ）光と変調光の間が空いている（デッドバンドがある）のはＷＤＭカップラの選択特性、すなわち切れの悪さにより、ＣＷ光と変調光との間にクロストークが生じることを防ぐためである。
【００３５】
図６は、センターＯＬＴ３０１ｈの構成図である。共通部３０１ａからの２つの波長群のうち無偏光化回路３０１ｊを通過していないＣＷ光６０１は、符号６０２のＡＷＧ２に示すアレイ導波路格子（ＡＷＧ；arrayed waveguide grating）のような光合分波器により波長ごとに分波され、それぞれＬｉＮｂＯ３光強度変調器のような偏波依存性のある光変調器６０３により変調される。変調光は、再び符号６０２のＡＷＧ２により合波され、さらに無偏光化されたＣＷ光６０４とＷＤＭカップラ３０１ｍにより合波されたのち伝送路３０１ｎへ送出される。
【００３６】
図７は、センターノード３０１とは離れた位置にあるリモートノード４０１の構成図である。伝送されてきた無偏光化されたＣＷ光群と変調光群は、ＷＤＭカップラ４０１ａにより分割され、変調光７０１は符号７０２のＡＷＧ２により波長ごとに分波され、光受信回路７０３で受信される。一方、ＣＷ光７０４は符号７０５のＡＷＧ１で波長ごとに分波されたのち、リモートノード４０１からセンターノード３０１へ伝送を行いたい信号によって変調され、符号７０５のＡＷＧ１により再び合波されたのちセンターノード３０１へと送信される。変調に用いる光変調器７０６は、入射するＣＷ光７０４が無偏光化されているため、偏波依存性を有する変調器でもよい。
【００３７】
［実施形態２］
図８は、実施形態２のＷＤＭ伝送システムの構成図である。本実施形態２は、実施形態１の図４の構成を踏襲しており、光源部８０１から出力される等間隔の波長で連続発信している多波長光を、無偏光化回路８０２に通過させることにより無偏光化し、ＷＤＭカップラ８０３により２つの波長群に分波を行った後、その各出力を各センターＯＬＴに分配する点が実施形態１と異なっている。
【００３８】
［実施形態３］
図９は、実施形態３のＷＤＭ伝送システムの構成図である。センターノード９０１には、２つの多波長光源９０２、９０３と各ネットワークに属するセンターＯＬＴが配置され、２つの多波長光源９０２、９０３の出力をそれぞれ無偏光化回路９０４、９０５により無偏光化する。その一方の多波長光をスターカップラ９０７によりパワー分岐して、それぞれ異なるネットワークに属する複数のセンターＯＬＴに供給し、そのＯＬＴ、例えばＯＬＴ９０８では供給された多波長光をＡＷＧ９０８により波長ごとに分波を行い、同じネットワークに属するリモートノード９０９へ情報送信を行うために変調を行い、その後再び合波し、第１の光ファイバ９１０によりリモートノード９０９へ送信する。
【００３９】
一方、無偏光化された他方の多波長光源出力については、スターカップラ９０６によりパワー分岐を行い、その一部を連続光のまま第２の光ファイバ９１１を用いて上記のリモートノード９０９まで伝送する。
【００４０】
リモートノード９０９では、第１の光ファイバ９１０によりセンターノード９０１から伝送された変調された光に対しては、受光回路９１２で光電変換を行って伝送信号を復調する。また、第２の光ファイバ９１１によりセンターノード９０１より供給された連続光に対しては、リモートノード９０９からセンターノード９０１へ送信を行いたい情報を変調器９１３で変調により重畳して、それらの変調光をＡＷＧ９１４で合波して第３の光ファイバ９１５を用いてセンターノード９０１へ送信する。
【００４１】
さらに、センターノード９０１に置かれたＯＬＴ９０８は、第３の光ファイバ９１１により伝送されたリモートノード９０９からの変調信号をＡＷＧ９１６で波長毎に分波して受信し、双方向の通信を確立する。
【００４２】
［実施形態４］
図１０は、実施形態４のＷＤＭ伝送システムの構成図である。本実施形態４は、前述の実施形態３の多波長光源部に、特願２００１−１９９７９１号に示される一括多波長発生光源１００１、１００２を用いる場合について示している。
【００４３】
図１１は、本実施形態４における一括多波長発生光源１００１、１００２の構成図である。単一波長で発信している複数の光源を等間隔の波長となるよう配置し、それらの複数の光出力をＡＷＧ１００１ａ、１００２ａで合波した後、例えば一括多波長発生光源１００１については、光強度変調器１００１ｂと光位相変調器１００１ｃとの各々において、通す光を正弦波１００１ｄにより変調して側帯波を発生する。
【００４４】
例えば、図１１に示すように、単一周波数で発振している符号１１０１−１、１１０１−３、１１０１−５、１１０１−７の半導体レーザーＬＤ１，ＬＤ３，ＬＤ５，…を４００ＧＨｚ間隔に配置し、また、符号１１０１−２、１１０１−４、１１０１−６、１１０１−８のＬＤ２，ＬＤ４，ＬＤ６，…も同様に４００ＧＨｚ間隔に配置を行う。このとき、符号１１０１−１及び１１０１−２のＬＤ１とＬＤ２は、発振周波数で２００ＧＨｚだけずれているように設定する。このとき、多波長後の光スペクトルは図１１中に示すようなスペクトル１１０２、１１０３を持つ。このとき、各ＬＤの発振波長を中心とし、その両側に見られるスペクトルは正弦波変調により発生する側帯波であって、その波長間隔は変調に用いる周波数によって定まる。図１１においては、一例として変調周波数を２５ＧＨｚとしている。
【００４５】
図１２は、図１０に示したＯＬＴ１００３内部の変調部の詳細図である。すなわち、図１１に示されたスペクトル１１０３のうち、パワーが弱く伝送に用いることのできない不要なスペクトル成分は、分波用ＡＷＧ１２０１により除去される。例えば、図１２のポート９から１７に対応したスペクトル成分は、分波用ＡＷＧ１２０１の出力端が合波用ＡＷＧ１２０２に接続されていないため除去されることになる。例えばポート１から８に対応した光のみが変調器１２０３等で変調され、合波用ＡＷＧ１２０２により合波されたのちリモートノード１００４へと送信される。もう一方の上り用の一括多波長発生光源１００１から、連続光のままリモートノード１００４に送信された波長部に対しても、同様にリモートノード１００４に配置された分波用ＡＷＧ１００４ａにより不要なスペクトル成分が除去される。したがって、そのときの波長配置は、図１３に示されるように８チャンネルごとに上り信号と下り信号が繰り返す配置となる。
【００４６】
［実施形態５］
図１４は、実施形態５の概念図であり、信号帯域全ての信号光をまとめて分配するセンターノード１４０１と、３つのＷＤＭ伝送システム１４０２−１〜１４０２−３から形成されるネットワーク群を示す。上述の実施形態との違いは、共通部に置かれた波長多重光源からの出力が波長群によって分かれていない点である。
【００４７】
図１５は、本実施形態５のＷＤＭ伝送システムの構成図である。センターノード１４０１では、多波長光源１４０１ａの出力を無偏光化回路１４０１ｂを通過させることにより無偏光化し、その出力をスターカップラ１４０１ｃでパワー分岐して、各センターＯＬＴに供給する。センターＯＬＴ１４０１ｄでは、供給された多波長光を分波用ＡＷＧ１４０１ｅにより波長ごとに分波を行い、ある波長に対しては同じネットワークに属するリモートノード１５０１へ情報送信を行うために変調器１４０１ｇ等で変調を行い、残りの同数の波長に対しては変調を行わず、そのまま合波用ＡＷＧ１４０１ｆに接続し、変調光と再び合波し、第１の光ファイバ１５０２によりリモートノード１５０１へ送信する。
【００４８】
リモートノード１５０１では、第１の光ファイバ１５０２によりセンターノード１４０１から伝送された波長多重光を、分波用１５０１ａを用いて波長ごとに分波し、変調された光に対しては受光回路１５０１ｂにより光電変換を行って伝送信号を復調するとともに、変調が行われていない連続光に対しては、リモートノード１５０１からセンターノード１４０１へ送信を行いたい情報を変調器１５０１ｃの変調により重畳して、変調光をＡＷＧ１５０１ｄにより合波して第２の光ファイバ１５０３を用いてセンターノード１４０１へ送信する。
【００４９】
［実施形態６］
図１６は、実施形態６のＷＤＭ伝送システムの構成図である。本実施形態６は、実施形態５における波長多重光源に、特願２００１−１９９７９１号に示される一括多波長発生光源１０６１、１０６２を用いて構成する場合について示している。
【００５０】
図１７は、図１６における共通部１６０３の構成の詳細図である。下り用光源１６０２と上り用光源１６０１に用いられている光源周波数は、図１１の場合と同様に、２００ＧＨｚずらして配置する場合について示している。多波長化するための正弦波変調で発生する不要な側帯波は、ＡＷＧ１６０３に入力する際に、上りと下りの光源周波数に対応したポート数だけずらして入力することにより除去することができる。不要な側帯波を除去した後、光カップラ１６０４で合波したときの周波数配置は、図１３に示したとおりである。また、図１８には側帯波を除去するために、フラットトップ型のＡＷＧ１６０３を用いる場合について示している。この場合も同様な光スペクトルを得ることができる。
【００５１】
［実施形態７］
図１９は、実施形態７のＷＤＭ伝送システムの構成図である。実施形態５との違いは、センターＯＬＴ１９０１において波長多重光をＷＤＭカップラ１９０２により２分割し、その一方のみをＡＷＧ１９０３により波長ごとに分波して変調器１９０７等により変調し、他波長部は連続光１９０４のみのままＷＤＭカップラ１９０５により合波してリモートノード１９０６に送信する点、及び、リモートノード１９０６においてもＷＤＭカップラ１９０６ａにより対応した波長部に分波した後、さらに受光回路１９０６ｂ等で受信あるいはＡＷＧ１９０６ｃにより波長ごとに分波して変調器１９０６ｄ等により変調を行う点である。
【００５２】
この場合の波長配置は、上述の図５に示す配置になる。本実施形態７においては、波長群に分けるときに用いるＷＤＭカップラ１９０２の選択特性により波長のデッドバンドが生じるが、波長ごとの合分波に用いるＡＷＧの回路規模を半分にできる利点を有している。
【００５３】
［実施形態８］
図２０は、実施形態８のＷＤＭ伝送システムの構成図である。多波長光源２００１ａの出力を無偏光化回路２００１ｂにより無偏光化し、スターカップラ２００１ｃによりパワー分岐して、センターノード２００１に置かれたセンターＯＬＴ２００１ｄに供給するとともに、第１の光ファイバ２００２を用いてリモートノード２００３におかれたＯＬＴ２００３ａに供給することが大きな特徴である。
【００５４】
センターノード２００１に置かれたセンターＯＬＴ２００１ｄでは、供給された多波長光をＡＷＧ２００１ｅにより波長ごとに分波を行い、同じネットワークに属する上記リモートノード２００３へ情報送信を行うために変調器２００１ｆ等により変調を行い、その後再びＡＷＧ２００１ｅにより合波し、第２の光ファイバ２００４によりリモートノード２００３へ送信する。
【００５５】
リモートノード２００３では、第１の光ファイバ２００２によりセンターノード２００１から伝送された波長多重光を、ＡＷＧ２００３ｂにより波長ごとに分波した後、リモートノード２００３からセンターノード２００１へ送信を行いたい情報を変調器２００３ｃにより変調し重畳し、各変調光をＡＷＧ２００３ｂにより合波して第３の光ファイバ２００５を用いてセンターノード２００１へ送信する。また、第２の光ファイバ２００４により伝送された変調された波長多重光に対しては、これらをＡＷＧ２００３ｄにより波長ごとに分波した後、受光回路２００３ｅ等により光電変換を行って伝送信号を復調する。
【００５６】
本実施形態８では、センターノード２００１からリモートノード２００３への下り信号および連続光と、リモートノード２００３からセンターノード２００１への上り信号とが、それぞれ異なる光ファイバにより伝送されるため、上り／下り信号には同じ波長の光信号を用いることが可能である。
【００５７】
本実施形態８に対しても特願２００１−１９９７９１号に示される一括多波長発生光源の適用が可能である。
【００５８】
［実施形態９］
図２１は、実施形態９のＷＤＭ伝送システムの構成図である。図２０に示した実施形態９との違いは、リモートノード２１０２においてセンターノード２１０１から供給された連続光である波長多重光を、スターカップラ２１０２ａによりさらにパワー分岐し、リモートノード２１０２におかれた複数のＯＬＴに供給している点である。センターノード２１０１とリモートノード２１０２との間の伝送容量に対する要求に応じて、ＯＬＴを増設できることが大きな利点である。
【００５９】
［実施形態１０］
図２２は、実施形態１０の概念図であり、上述の実施形態をリングネットワークに適用した場合について示している。
【００６０】
図２３は、センターノード２２０１の構成例について示した図である。センターノード２２０１に置かれた各ＯＬＴにおいては、供給された多波長光をＡＷＧ２２０１ａにより波長ごとに分波し、送信先となるリモートノードに対してあらかじめ割り当てられた波長に、送信を行いたい情報を変調器２２０１ｂにより変調して重畳し、再びＡＷＧ２２０１ａを用いてすべての光信号を１つに合波し、第１の光ファイバ２３０１を用いて各リモートノードへ伝送する。また第２の光ファイバ２３０２により各リモートノードより伝送されてきた波長多重信号を、ＡＷＧ２２０１ｃにより波長ごとに分波した後、受光回路２２０１ｄにより光電変換を行って伝送信号を復調する。
【００６１】
図２４は、リモートノード２２０２の構成例について示した図である。リモートノード２２０２では、上記第１の光ファイバ２３０１によりセンターノード２２０１から伝送されてきた信号光の一部を、第１の光ファイバ２３０１より光カップラ２２０２ａを用いて分岐する。分岐した信号は、センターノード２２０１と通信を行うためのリモートＯＬＴ２２０２ｂに接続され、そのＯＬＴ２２０２ｂでは、受信した波長多重光の中からそのリモートノード２２０２に割り当てられた波長光のみをＡＷＧ２２０２ｃを用いて選択した後、光受信回路２２０２ｄにより光電変換を行って信号を復調する。
【００６２】
さらに、上り信号は、図２４に示すように、外部より供給される波長多重光２２０２ｅをＡＷＧ２２０２ｆにより波長ごとに分波し、各波長に変調器２２０２ｇにより信号を重畳したのちＡＷＧ２２０２ｆを用いて合波を行い、さらに光カップラ２２０２ｈを用いて第２の光ファイバ２３０２に挿入される。
【００６３】
図２５は、リモートノード２２０２とアクセスノード２２０３間で通信を行うためのネットワーク構成例を示す図である。図２５の基本構成は、図１５と同様である。すなわち、上述の実施形態５、実施形態７、実施形態８、実施形態９に示されるすべての構成が適用できる。
【００６４】
［実施形態１１］
図２６は、実施形態１１の概念図であり、２階層からなるスター型のネットワークに上述の実施形態を適用した場合について示している。ひとつのセンターノード２６０１と異なる位置に配置された複数のリモートノードが、それぞれ２本の光ファイバでスター状に接続されたスター型ネットワークと、その各リモートノードを中心として、さらにスター状に複数のアクセスノードが接続されている階層型のネットワーク群への適用例について述べる。
【００６５】
図２７は、本実施形態１１のネットワーク群におけるノードの構成例を示す図である。センターノード２６０１は、連続光で発振している波長多重光源２６０１ａとその出力光を無偏光化する無偏光化回路２６０１ｂと、無偏光化した波長多重光をパワー分岐するためのスターカップラ２６０１ｃと、センターノード２６０１と各リモートノードとの間で通信を行うためのＯＬＴ、例えばセンターＯＬＴ２６０１ｄが配置され、スターカップラ２６０１ｃにより分配された波長多重光を各センターＯＬＴに供給する。
【００６６】
一方、リモートノード２６０２は、連続光で発振している波長多重光源２６０２ａとその出力光を無偏光化する無偏光化回路２６０２ｂと、波長多重光をパワー分岐するためのスターカップラ２６０２ｃと、センターノード１６０１とリモートノード２６０２との間で通信を行うためのＯＬＴ２６０２ｄ、さらには各アクセスノードとの通信を行うためのアクセスノード用ＯＬＴ、例えばＯＬＴ２６０２ｅ等が配置され、スターカップラ２６０２ｃにより分配された波長多重光を各ＯＬＴに供給する構成である。
【００６７】
センターノードに置かれた各ＯＬＴにおいては、供給された多波長光を例えばＡＷＧ２６０１ｅにより波長ごとに分波し、各波長に情報を例えば変調器２６０１ｆにより変調して重畳し、再びＡＷＧ２６０１ｅを用いて変調信号を１つに合波し、第１の光ファイバ２７０１を用いて対応したリモートノードへ伝送する。また、第２の光ファイバ２７０２により各リモートノードから伝送されてきた波長多重信号を、例えばＡＷＧ２６０１ｇにより波長ごとに分波した後、受光回路２６０１ｈにより光電変換を行って伝送信号を復調して双方向の通信を行う。
【００６８】
リモートノード２６０２では、第１の光ファイバ２７０１によりセンターノード２６０１から伝送されてきた波長多重信号光は、センターノード２６０１と通信を行うためのリモートＯＬＴ２６０２ｄに接続され、ＡＷＧ２６０２ｆを用いて波長ごとの信号に分波した後、受光回路２６０２ｇ等により光電変換を行って信号を復調する。さらに、供給された多波長光をＡＷＧ２６０２ｈを用いて波長ごとに分波し、各波長に情報を変調器２６０２ｉにより変調して重畳し、再びＡＷＧ２６０２ｈを用いて変調信号を１つに合波し、第２の光ファイバ２７０２を用いてセンターノード２６０１へ伝送し、双方向の通信を行う。
【００６９】
リモートノード２６０２に配置された複数のアクセスノード用ＯＬＴと、アクセスノードとを結ぶネットワーク構成については、上述の実施形態１、実施形態２、実施形態３、実施形態５、実施形態７、実施形態８、実施形態９のいずれかの構成をとることにより、偏波の影響が少ない階層型のスターネットワーク群が実現できる。
【００７０】
［実施形態１２］
図２８は、実施形態１２の概念図であり、ネットワーク群の構成を示す。図２８は、〇印で示した符号２８０４のような階層型のネットワークが複数あり、センターノード２８０１に置かれた波長多重光源２８０１ａの出力が、スターカップラ２８０１ｂにより各ネットワークに属するＯＬＴに分配されている様子を示している。
【００７１】
図２９は、各ノードの構成例を示す図である。センターノード２８０１では、これまでと同様に波長多重光源２８０１ａの出力を無偏光化回路２８０１ｃにより無偏光化し、複数のＯＬＴ、例えばセンターＯＬＴ２８０１ｄに分配する。センターＯＬＴ２８０１ｄでは、ＡＷＧ２８０１ｅにより波長ごとに分波を行った後、アクセスノードへの下り信号を重畳するために変調器２８０１ｆ等により変調を行う。また、上り信号用にＷＤＭカップラ２８０１ｇにより分けられた連続光２８０１ｈを変調光とともに、ネットワーク用光ファイバ２９０１を介してリモートノード２８０２を経由して、アクセスノードへと分配する。
【００７２】
アクセスノード２８０３では、この連続光にセンターノード２８０１への上り信号を、ＡＷＧ２８０３ａ及び変調器２８０３ｂ等により重畳して、アクセスノード用光ファイバ２９０２を介して、センターノード２８０１への送信を行う。センターノード２８０１では、アクセスノードごとに波長をあらかじめ割り当て、各アクセスノード、例えばアクセスノード２８０３では、リモートノード２８０２でスターカップラ２９０３により分配された波長多重信号を、アクセスノード用光ファイバ２９０４を介して受信し、ＷＤＭカップラ２８０３ｃにより変調光と連続光を分波する。そして、各分波光に対して、さらにＡＷＧ２８０３ｄのような分波器により波長ごとに分波を行って、その中から割り当てられた波長を持つ信号光のみを受光回路２８０３ｅで受信して、復調あるいは変調を行う。すなわち、本実施形態１２においては、センターノード２８０１に配置された波長多重光源の光帯域を、複数のアクセスノードで分け合うこととなる。
【００７３】
［実施形態１３］
図３０は、実施形態１３の概念図であり、ネットワーク群の構成を示す。実施形態１２との差異は、リモートノードに符号３００４のような波長多重光源が設置されている点である。
【００７４】
図３１は、本実施形態１３の具体的なノード構成例を示した図である。リモートノード３００２では、センターノード３００１からアクセスノード３００３に向けてスターカップラにより分配された下り信号（変調光）３１０１に、ＷＤＭカップラ３００２ａを用いて連続光３００２ｂを合波する。アクセスノード３００３ではその連続光３００３ａにＡＷＧ３００３ｂ及び変調器３００３ｃ等により変調を行って、センターノード３００１へ送信を行う。
【００７５】
図３２は、本実施形態１３のもうひとつのノード構成例を示した図である。図３２では、リモートノードに配置されたＷＤＭ光源３２０１を、下り信号が伝送されるファイバ３２０２とは異なるファイバ３２０３を用いて分配する場合について示している。
【００７６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、光波長多重分配型ネットワーク群は、共通な１つのセンターノードと１以上のノードを有するノード群が光ファイバで複数接続されており、１つのノード群とセンターノードで形成されるネットワークを複数有し、センターノードは、無偏光化された多波長光源出力を発生し変調を行い、生成した変調光をネットワークに属するノード群へ光ファイバを介して送信し、ノード群は、センターノードから送信された変調光を受信して復調することで、複数のネットワークで波長多重光源の共用を図り、変調器入力信号の偏波を無偏光化する。
【００７７】
このため、光波長多重技術を用いた光ネットワークに関わる装置コストの低減が可能となるとともに、光変調器の偏波依存性による影響を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の基本概念を示す図である。
【図２】従来の多波長光源の使用方法についての、基本概念を示した図である。
【図３】本発明の実施形態１の概念図である。
【図４】本発明の実施形態１の各ＷＤＭ伝送システムに共通の構成図である。
【図５】本発明の実施形態１のＷＤＭカップラの波長選択性とそれにもとづく波長配置例示す図である。
【図６】本発明の実施形態１のセンターＯＬＴの構成図である。
【図７】本発明の実施形態１のリモートノードの構成図である。
【図８】本発明の実施形態２のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図９】本発明の実施形態３のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図１０】本発明の実施形態４のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図１１】本発明の実施形態４の一括多波長発生光源の構成図である。
【図１２】本発明の実施形態４のＯＬＴ内部の変調部の詳細図である。
【図１３】本発明の実施形態４の波長配置の図である。
【図１４】本発明の実施形態５の概念図である。
【図１５】本発明の実施形態５のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図１６】本発明の実施形態６のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図１７】本発明の実施形態６の共通部の構成の詳細図である。
【図１８】本発明の実施形態６のフラットトップ型のＡＷＧを用いる説明図である。
【図１９】本発明の実施形態７のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図２０】本発明の実施形態８のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図２１】本発明の実施形態９のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図２２】本発明の実施形態１０の概念図である。
【図２３】本発明の実施形態１０のセンターノードの構成例について示した図である。
【図２４】本発明の実施形態１０のリモートノードの構成例について示した図である。
【図２５】本発明の実施形態１０のリモートノードとアクセスノード間で通信を行うためのネットワーク構成例を示す図である。
【図２６】本発明の実施形態１１の概念図である。
【図２７】本発明の実施形態１１のネットワーク群におけるノードの構成例を示す図である。
【図２８】本発明の実施形態１２の概念図である。
【図２９】本発明の実施形態１２の各ノードの構成例を示す図である。
【図３０】本発明の実施形態１３の概念図である。
【図３１】本発明の実施形態１３の具体的なノード構成例を示した図である。
【図３２】本発明の実施形態１３の他のノード構成例を示した図である。
【符号の説明】
１０１、３００４ 波長多重光源
１０２−１〜１０２−３ ネットワーク
３０２−１〜３０２−３、１４０２−１〜１４０２−３ ＷＤＭ伝送システム
３０１、１４０１、２２０１、２６０１、２８０１、３００１ センターノード
２２０２、２６０２、２８０２、３００２ リモートノード
【発明の属する技術分野】
本発明は、光波長多重分配型ネットワーク群に関し、より詳しくは、波長分割多重（ＷＤＭ；wavelength division multiplexing）技術を用いた光波長多重分配型ネットワーク群に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光波長多重技術を用いたネットワークにおいては、波長数が増えるに従い、その光源の波長を管理することが困難となる。特に、多波長光源が複数のノードに置かれる場合、各ノードにおいて波長モニタ、出力モニタ等を行う必要が生じ、故障発生時には各ノードが置かれて局舎まで出向いて光源部の交換等を行う必要が生じる。
【０００３】
この問題を解決するため、多波長光源を一箇所のノードに集約し、波長の一括管理を行うネットワークが、特開平７−２３１３０５号公報（マニッシュ・シャーマ、伊藤）に開示されている。図２は、特開平７−２３１３０５号公報に述べられている多波長光源の使用方法についての、基本概念を示した図である。
【０００４】
図２で示されるネットワークは、ひとつの中央ノード（センターノード）と複数の端末ノード（ローカルノード）からなるリングネットワークであって、多波長光源はセンターノードのみに配置され、端末ノードはセンターノードより送信された連続（ＣＷ；continuous wave）光を受信し、それに変調を加えてセンターノードへ送信を行うことが特徴である。しかしながら、センターノードにおかれる多波長光源は、ひとつのリングネットワークのみに対して用いられており、このようなリングネットワークが複数存在する場合には、その数だけ多波長光源が必要となる。したがって、ネットワーク数が増えるとともに、センターノードにおかれる光源コストも増大することとなる。
【０００５】
図２で示されるネットワークの更なる問題点は、端末ノードに置かれる変調器である。光の偏波（即ち、偏光）は伝送により任意に変化するため、光変調器に偏波依存性があってはならない。光変調器に偏波依存性がある場合、偏波制御器が必要となり、装置コストの上昇と装置の大型化をもたらす。偏波依存性のない光変調器として、電界吸収型光変調器（ＥＡ；electro absorption modulator）と半導体光増幅器があるが、変調器単体としてはいずれも数十万程度と非常に高価なものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、光波長多重技術を用いたネットワークでは、波長多重ネットワークの数が増えるにしたがって光源コストが増大し、また、安価な偏波依存性の光変調器を用いても、装置全体のコストがかかるという解決すべき課題が従来技術にはあった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、装置コストを低減させた光波長多重分配型ネットワーク群を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は（図１０）、ネットワークを複数有する光波長多重分配型ネットワーク群であって、共通な１つのセンターノードに対して、複数のリモートノードの各々が複数の光ファイバで接続されており、前記ネットワークは、１つのリモートノードと前記センターノードとの組で形成され、前記センターノードは、第１の多波長光源出力と第２の多波長光源出力とを発生し、無偏光化を少なくとも前記第１の多波長光源出力に対して行う共通部と、前記ネットワークに属する終端装置であって、前記共通部により発生した前記第２の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信する終端装置とを備え、前記共通部により発生した前記第１の多波長光源出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信し、前記リモートノードは、前記センターノードから送信された前記第１の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ光ファイバを介して送信する光変調部と、前記終端装置から送信された変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調する光受信部とを備え、前記共通部は、前記第１の多波長光源出力を発生する第１の多波長光源と、前記第２の多波長光源出力を発生する第２の多波長光源と、前記第１の多波長光源出力を無偏光化する第１の無偏光化回路と、前記第２の多波長光源出力を無偏光化する第２の無偏光化回路と、前記第１の無偏光化回路により無偏光化された前記第１の多波長光源出力を複数に分岐させる第１の光分配器と、前記第２の無偏光化回路により無偏光化された前記第２の多波長光源出力を複数に分岐させる第２の光分配器とを備え、前記第１の光分配器により分岐した前記第１の多波長光源出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ第１の光ファイバを介して送信し、前記終端装置は、前記第２の光分配器により分岐した前記第２の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成する光変調部を備え、該光変調部により生成された変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ第２の光ファイバを介して送信し、前記リモートノードは、該リモートノードの光変調部において、前記共通部から送信された前記第１の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ第３の光ファイバを介して送信し、前記第１の多波長光源と前記第２の多波長光源は、各々、一括多波長発生光源であり、一括多波長発生光源は、複数の単一波長光源が等間隔波長で配置されており、前記複数の単一波長光源の出力を合波する光合波器と、該光合波器の出力を光強度変調器と光位相変調器とに通し、該光強度変調器と該光位相変調器とを正弦波により変調して、側帯波を有する変調光を生成する多波長化回路とを有し、前記第１の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長と、前記第２の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長とは、前記等間隔波長の半分だけ異なることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は（図１６）、ネットワークを複数有する光波長多重分配型ネットワーク群であって、共通な１つのセンターノードに対して、複数のリモートノードの各々が複数の光ファイバで接続されており、前記ネットワークは、１つのリモートノードと前記センターノードとの組で形成され、前記センターノードは、無偏光化された多波長光源出力を発生する共通部と、前記ネットワークに属する終端装置であって、前記共通部により発生した前記多波長光源出力の第１の出力に対して、光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信する終端装置とを備え、前記共通部により発生した前記多波長光源出力の第２の出力である非変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信し、前記リモートノードは、前記センターノードから送信された前記非変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ光ファイバを介して送信する光変調部と、前記終端装置から送信された変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調する光受信部とを備え、前記共通部は、１つの多波長光源と、該多波長光源の出力を無偏光化する無偏光化回路と、該無偏光化回路により無偏光化された前記多波長光源の出力を、複数の多波長光源出力に分岐させる光分配器とを備え、前記終端装置は、前記光分配器により分岐した前記多波長光源出力を光合分波器によって波長ごとに分波を行い抽出した波長成分のうち、所定数の波長成分に対して光変調器により変調して変調光を生成し、抽出した前記波長成分のうち、前記所定数の波長成分と同数の残りの波長成分に対して変調を行わない非変調光と、前記変調光とを再び光合分波器により合波し、前記センターノードは、当該合波された出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ第１の光ファイバを介して送信し、前記リモートノードは、前記終端装置から送信された前記光合波器の出力を、前記非変調光と前記変調光とに分割する光分波器をさらに備え、前記リモートノードの光変調部は、前記光分波器により分割した前記非変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ第２の光ファイバを介して送信し、前記光受信部は、前記光分波器により分割した変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調し、前記共通部は、前記１つの多波長光源と前記無偏光化回路とに替えて、第１の多波長光源出力を発生する第１の多波長光源と、該第１の多波長光源の出力を無偏光化する第１の無偏光化回路と、第２の多波長光源出力を発生する第２の多波長光源と、該第２の多波長光源の出力を無偏光化する第２の無偏光化回路とを備え、前記第１の多波長光源と前記第２の多波長光源は、各々、一括多波長発生光源であり、該一括多波長発生光源は、複数の単一波長光源が等間隔波長で配置されており、前記複数の単一波長光源の出力を合波する光合波器と、該光合波器の出力を光強度変調器と光位相変調器とに通し、該光強度変調器と該光位相変調器とを正弦波により変調して、側帯波を有する変調光を生成する多波長化回路とを有し、前記第１の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長と、前記第２の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長とは、前記等間隔波長の半分だけ異なっており、前記共通部は、さらに、前記第１の無偏光化回路により無偏光化された前記第１の多波長光源の出力と、前記第２の無偏光化回路により無偏光化された前記第２の多波長光源の出力とを合波して、一様な多波長光を出力する光合分波部を備え、前記光分配器は、前記光合分波部の出力を複数の多波長光源出力に分岐させることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の発明は（図２８）、請求項２に記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、該光波長多重分配型ネットワーク群は、共通な１つの階層型ネットワーク用センターノードに対して、１以上のノードを有する階層型ネットワークノード群がネットワーク用光ファイバで複数接続されており、１つの前記階層型ネットワークノード群と前記階層型ネットワーク用センターノードとの組で形成される階層型ネットワークを複数有し、前記階層型ネットワークノード群は、１つの階層型ネットワーク用リモートノードと複数のアクセスノードから成り、前記階層型ネットワークは、前記階層型ネットワーク用センターノードに対して、前記階層型ネットワーク用リモートノードが２本のネットワーク用光ファイバで接続され、各階層型ネットワーク用リモートノードを中心として、アクセスノードが各々、複数のアクセスノード用光ファイバで接続されており、前記階層型ネットワーク用センターノードは、無偏光化された多波長光源出力を発生するセンター共通部と、前記階層型ネットワークに属するセンター終端装置であって、前記センター共通部により発生した前記多波長光源出力を用いて、アクセスノードと光通信を行うためのセンター終端装置とを備え、前記階層型ネットワーク用リモートノードは、ネットワーク用光ファイバを介して前記センター終端装置から送信された光を、前記複数のアクセスノード用光ファイバへ分配し、或いは各アクセスノード用光ファイバを介して各アクセスノードから送信された光を、まとめて前記ネットワーク用光ファイバへ送出し、前記センター共通部、前記センター終端装置、アクセスノード、該アクセスノードの通信に使用されるアクセスノード用光ファイバとネットワーク用光ファイバから成る構成は、前記共通部、前記センターノードの前記終端装置、前記リモートノード、及び光ファイバから成る構成と同様であることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明は（図３０）、請求項３に記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、前記センター終端装置は、前記光分配器により分岐した前記多波長光源出力に対して、前記第１の光分波器及び前記光合波器による光の分割と合波を行わずに、前記光変調部により生成された変調光を前記階層型ネットワーク用リモートノードへネットワーク用光ファイバを介して送信し、前記階層型ネットワーク用リモートノードは、記センター終端装置から送信された変調光を、前記複数のアクセスノード用光ファイバへ分配する光分配器と、無偏光化された多波長光源出力を発生するリモート共通部と、前記リモート共通部により発生した前記多波長光源出力と、前記光分配器により分配された変調光とを合波する光合波器とを備え、該光合波器の出力をアクセスノードへアクセスノード用光ファイバを介して送信することを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、光変調部はＬｉＮｂＯ３変調器を用いることを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、無偏光化回路は、偏波スクランブラー、又は、偏波を偏波ビームスプリッターにより２つの直交成分に分け、該２つの直交成分を伝送速度の２倍以上の速度でスイッチする光回路であることを特徴とする。
【００２６】
以上の構成により、波長多重光源からの光を複数のネットワークあるいは複数の伝送システムで用いることにより、波長多重光源の共用を図る。また、ＬｉＮｂＯ３光変調器を用いることで変調器コストを低減し、ＬｉＮｂＯ３光変調器を用いる場合問題となる偏波依存性に対しては、変調器入力信号の偏波を無偏光化する手段により対処する。
【００２７】
なお、特許請求の範囲の構成要素と対応する実施形態の構成部の図中の符号等を（）で示す。ただし、特許請求の範囲に記載した構成要素は上記（）部の実施形態の構成部に限定されるものではない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図面において同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。
【００２９】
図１は、本実施形態の基本概念を示す図である。本実施形態は、図１に示すように、波長多重光源１０１からの光を複数のネットワーク１０２−１〜１０２−３あるいは複数の伝送システムで用いることにより、波長多重光源１０１を共用し、システムあたりの光源コストの低減を図る。
【００３０】
さらに、本実施形態における光変調器としてはＬｉＮｂＯ３光変調器を想定しており、ＬｉＮｂＯ３光変調器を用いることで変調器コストを低減し、ＬｉＮｂＯ３光変調器を用いる場合問題となる偏波依存性に対しては、変調器入力信号の偏波を無偏光化する無偏光化回路により対処することに特徴がある。無偏光化回路としては、偏波スクランブラー、又は、偏波を偏波ビームスプリッターにより２つの直交成分に分け、該２つの直交成分を伝送速度の２倍以上の速度でスイッチする光回路等を適用すればよい。
【００３１】
［実施形態１］
図３は、実施形態１の概念図であり、光を波長帯で２つに分けて分配するセンターノード３０１と、３つのＷＤＭ伝送システム３０２−１〜３０２−３から形成されるネットワーク群を示す。また、図４は、各ＷＤＭ伝送システム３０２−１〜３０２−３に共通の構成図である。
【００３２】
図４により、本実施形態１のＷＤＭ伝送システムの構成について説明する。共通部３０１ａには、光源部として等間隔に配置された複数の光源からなる多波長光源３０１ｂが配置される。光源としては、たとえば単一周波数で連続発信している半導体レーザ（ＬＤ；laser diode）が用いられる。多波長光源出力は、偏波保持型光増幅器３０１ｃで増幅された後（図中符号３０１ｄの光▲１▼）、ＷＤＭカップラ３０１ｅにより２つの波長群に分波される（符号３０１ｆの光▲２▼、符号３０１ｇの光▲３▼）。偏波保持型光増幅器３０１ｃを用いる訳は、後に述べるように、センターＯＬＴ（Optical Line Terminal；光ファイバー加入者線の局側終端装置）３０１ｈの光変調部３０１ｉで、ＬｉＮｂＯ３光強度変調器のような偏波依存性のある光変調器を用いるためである。
【００３３】
分波された２つの波長群（光▲２▼３０１ｆ、光▲３▼３０１ｇ）のうち、一方の光▲２▼３０１ｆは無偏光化回路３０１ｊで無偏光化を行った後、スターカップラ３０１ｋ等で複数のネットワークに分配される。残り片方の波長群（光▲３▼３０１ｇ）は、そのままスターカップラ３０１ｌ等で複数のネットワーク分配される。分配された２つの波長群はそれぞれ、センターノード３０１に配置されたあるネットワーク要素のひとつであるセンターＯＬＴ３０１ｈに接続され、無偏光化を行った波長群は変調を行わず、他方の波長分は光変調部３０１ｉで変調を行い、これら両者を再びＷＤＭカップラ３０１ｍにより合波したのち、伝送路３０１ｎへ送出する。
【００３４】
図５は、図４に示したＷＤＭカップラ３０１ｅ、３０１ｍ、４０１ａの波長選択性とそれにもとづく波長配置例示す図である。図５に示した選択特性を持つＷＤＭカップラを用いて、その一方のみを変調したのちのスペクトル配置が示されている。連続（ＣＷ）光と変調光の間が空いている（デッドバンドがある）のはＷＤＭカップラの選択特性、すなわち切れの悪さにより、ＣＷ光と変調光との間にクロストークが生じることを防ぐためである。
【００３５】
図６は、センターＯＬＴ３０１ｈの構成図である。共通部３０１ａからの２つの波長群のうち無偏光化回路３０１ｊを通過していないＣＷ光６０１は、符号６０２のＡＷＧ２に示すアレイ導波路格子（ＡＷＧ；arrayed waveguide grating）のような光合分波器により波長ごとに分波され、それぞれＬｉＮｂＯ３光強度変調器のような偏波依存性のある光変調器６０３により変調される。変調光は、再び符号６０２のＡＷＧ２により合波され、さらに無偏光化されたＣＷ光６０４とＷＤＭカップラ３０１ｍにより合波されたのち伝送路３０１ｎへ送出される。
【００３６】
図７は、センターノード３０１とは離れた位置にあるリモートノード４０１の構成図である。伝送されてきた無偏光化されたＣＷ光群と変調光群は、ＷＤＭカップラ４０１ａにより分割され、変調光７０１は符号７０２のＡＷＧ２により波長ごとに分波され、光受信回路７０３で受信される。一方、ＣＷ光７０４は符号７０５のＡＷＧ１で波長ごとに分波されたのち、リモートノード４０１からセンターノード３０１へ伝送を行いたい信号によって変調され、符号７０５のＡＷＧ１により再び合波されたのちセンターノード３０１へと送信される。変調に用いる光変調器７０６は、入射するＣＷ光７０４が無偏光化されているため、偏波依存性を有する変調器でもよい。
【００３７】
［実施形態２］
図８は、実施形態２のＷＤＭ伝送システムの構成図である。本実施形態２は、実施形態１の図４の構成を踏襲しており、光源部８０１から出力される等間隔の波長で連続発信している多波長光を、無偏光化回路８０２に通過させることにより無偏光化し、ＷＤＭカップラ８０３により２つの波長群に分波を行った後、その各出力を各センターＯＬＴに分配する点が実施形態１と異なっている。
【００３８】
［実施形態３］
図９は、実施形態３のＷＤＭ伝送システムの構成図である。センターノード９０１には、２つの多波長光源９０２、９０３と各ネットワークに属するセンターＯＬＴが配置され、２つの多波長光源９０２、９０３の出力をそれぞれ無偏光化回路９０４、９０５により無偏光化する。その一方の多波長光をスターカップラ９０７によりパワー分岐して、それぞれ異なるネットワークに属する複数のセンターＯＬＴに供給し、そのＯＬＴ、例えばＯＬＴ９０８では供給された多波長光をＡＷＧ９０８により波長ごとに分波を行い、同じネットワークに属するリモートノード９０９へ情報送信を行うために変調を行い、その後再び合波し、第１の光ファイバ９１０によりリモートノード９０９へ送信する。
【００３９】
一方、無偏光化された他方の多波長光源出力については、スターカップラ９０６によりパワー分岐を行い、その一部を連続光のまま第２の光ファイバ９１１を用いて上記のリモートノード９０９まで伝送する。
【００４０】
リモートノード９０９では、第１の光ファイバ９１０によりセンターノード９０１から伝送された変調された光に対しては、受光回路９１２で光電変換を行って伝送信号を復調する。また、第２の光ファイバ９１１によりセンターノード９０１より供給された連続光に対しては、リモートノード９０９からセンターノード９０１へ送信を行いたい情報を変調器９１３で変調により重畳して、それらの変調光をＡＷＧ９１４で合波して第３の光ファイバ９１５を用いてセンターノード９０１へ送信する。
【００４１】
さらに、センターノード９０１に置かれたＯＬＴ９０８は、第３の光ファイバ９１１により伝送されたリモートノード９０９からの変調信号をＡＷＧ９１６で波長毎に分波して受信し、双方向の通信を確立する。
【００４２】
［実施形態４］
図１０は、実施形態４のＷＤＭ伝送システムの構成図である。本実施形態４は、前述の実施形態３の多波長光源部に、特願２００１−１９９７９１号に示される一括多波長発生光源１００１、１００２を用いる場合について示している。
【００４３】
図１１は、本実施形態４における一括多波長発生光源１００１、１００２の構成図である。単一波長で発信している複数の光源を等間隔の波長となるよう配置し、それらの複数の光出力をＡＷＧ１００１ａ、１００２ａで合波した後、例えば一括多波長発生光源１００１については、光強度変調器１００１ｂと光位相変調器１００１ｃとの各々において、通す光を正弦波１００１ｄにより変調して側帯波を発生する。
【００４４】
例えば、図１１に示すように、単一周波数で発振している符号１１０１−１、１１０１−３、１１０１−５、１１０１−７の半導体レーザーＬＤ１，ＬＤ３，ＬＤ５，…を４００ＧＨｚ間隔に配置し、また、符号１１０１−２、１１０１−４、１１０１−６、１１０１−８のＬＤ２，ＬＤ４，ＬＤ６，…も同様に４００ＧＨｚ間隔に配置を行う。このとき、符号１１０１−１及び１１０１−２のＬＤ１とＬＤ２は、発振周波数で２００ＧＨｚだけずれているように設定する。このとき、多波長後の光スペクトルは図１１中に示すようなスペクトル１１０２、１１０３を持つ。このとき、各ＬＤの発振波長を中心とし、その両側に見られるスペクトルは正弦波変調により発生する側帯波であって、その波長間隔は変調に用いる周波数によって定まる。図１１においては、一例として変調周波数を２５ＧＨｚとしている。
【００４５】
図１２は、図１０に示したＯＬＴ１００３内部の変調部の詳細図である。すなわち、図１１に示されたスペクトル１１０３のうち、パワーが弱く伝送に用いることのできない不要なスペクトル成分は、分波用ＡＷＧ１２０１により除去される。例えば、図１２のポート９から１７に対応したスペクトル成分は、分波用ＡＷＧ１２０１の出力端が合波用ＡＷＧ１２０２に接続されていないため除去されることになる。例えばポート１から８に対応した光のみが変調器１２０３等で変調され、合波用ＡＷＧ１２０２により合波されたのちリモートノード１００４へと送信される。もう一方の上り用の一括多波長発生光源１００１から、連続光のままリモートノード１００４に送信された波長部に対しても、同様にリモートノード１００４に配置された分波用ＡＷＧ１００４ａにより不要なスペクトル成分が除去される。したがって、そのときの波長配置は、図１３に示されるように８チャンネルごとに上り信号と下り信号が繰り返す配置となる。
【００４６】
［実施形態５］
図１４は、実施形態５の概念図であり、信号帯域全ての信号光をまとめて分配するセンターノード１４０１と、３つのＷＤＭ伝送システム１４０２−１〜１４０２−３から形成されるネットワーク群を示す。上述の実施形態との違いは、共通部に置かれた波長多重光源からの出力が波長群によって分かれていない点である。
【００４７】
図１５は、本実施形態５のＷＤＭ伝送システムの構成図である。センターノード１４０１では、多波長光源１４０１ａの出力を無偏光化回路１４０１ｂを通過させることにより無偏光化し、その出力をスターカップラ１４０１ｃでパワー分岐して、各センターＯＬＴに供給する。センターＯＬＴ１４０１ｄでは、供給された多波長光を分波用ＡＷＧ１４０１ｅにより波長ごとに分波を行い、ある波長に対しては同じネットワークに属するリモートノード１５０１へ情報送信を行うために変調器１４０１ｇ等で変調を行い、残りの同数の波長に対しては変調を行わず、そのまま合波用ＡＷＧ１４０１ｆに接続し、変調光と再び合波し、第１の光ファイバ１５０２によりリモートノード１５０１へ送信する。
【００４８】
リモートノード１５０１では、第１の光ファイバ１５０２によりセンターノード１４０１から伝送された波長多重光を、分波用１５０１ａを用いて波長ごとに分波し、変調された光に対しては受光回路１５０１ｂにより光電変換を行って伝送信号を復調するとともに、変調が行われていない連続光に対しては、リモートノード１５０１からセンターノード１４０１へ送信を行いたい情報を変調器１５０１ｃの変調により重畳して、変調光をＡＷＧ１５０１ｄにより合波して第２の光ファイバ１５０３を用いてセンターノード１４０１へ送信する。
【００４９】
［実施形態６］
図１６は、実施形態６のＷＤＭ伝送システムの構成図である。本実施形態６は、実施形態５における波長多重光源に、特願２００１−１９９７９１号に示される一括多波長発生光源１０６１、１０６２を用いて構成する場合について示している。
【００５０】
図１７は、図１６における共通部１６０３の構成の詳細図である。下り用光源１６０２と上り用光源１６０１に用いられている光源周波数は、図１１の場合と同様に、２００ＧＨｚずらして配置する場合について示している。多波長化するための正弦波変調で発生する不要な側帯波は、ＡＷＧ１６０３に入力する際に、上りと下りの光源周波数に対応したポート数だけずらして入力することにより除去することができる。不要な側帯波を除去した後、光カップラ１６０４で合波したときの周波数配置は、図１３に示したとおりである。また、図１８には側帯波を除去するために、フラットトップ型のＡＷＧ１６０３を用いる場合について示している。この場合も同様な光スペクトルを得ることができる。
【００５１】
［実施形態７］
図１９は、実施形態７のＷＤＭ伝送システムの構成図である。実施形態５との違いは、センターＯＬＴ１９０１において波長多重光をＷＤＭカップラ１９０２により２分割し、その一方のみをＡＷＧ１９０３により波長ごとに分波して変調器１９０７等により変調し、他波長部は連続光１９０４のみのままＷＤＭカップラ１９０５により合波してリモートノード１９０６に送信する点、及び、リモートノード１９０６においてもＷＤＭカップラ１９０６ａにより対応した波長部に分波した後、さらに受光回路１９０６ｂ等で受信あるいはＡＷＧ１９０６ｃにより波長ごとに分波して変調器１９０６ｄ等により変調を行う点である。
【００５２】
この場合の波長配置は、上述の図５に示す配置になる。本実施形態７においては、波長群に分けるときに用いるＷＤＭカップラ１９０２の選択特性により波長のデッドバンドが生じるが、波長ごとの合分波に用いるＡＷＧの回路規模を半分にできる利点を有している。
【００５３】
［実施形態８］
図２０は、実施形態８のＷＤＭ伝送システムの構成図である。多波長光源２００１ａの出力を無偏光化回路２００１ｂにより無偏光化し、スターカップラ２００１ｃによりパワー分岐して、センターノード２００１に置かれたセンターＯＬＴ２００１ｄに供給するとともに、第１の光ファイバ２００２を用いてリモートノード２００３におかれたＯＬＴ２００３ａに供給することが大きな特徴である。
【００５４】
センターノード２００１に置かれたセンターＯＬＴ２００１ｄでは、供給された多波長光をＡＷＧ２００１ｅにより波長ごとに分波を行い、同じネットワークに属する上記リモートノード２００３へ情報送信を行うために変調器２００１ｆ等により変調を行い、その後再びＡＷＧ２００１ｅにより合波し、第２の光ファイバ２００４によりリモートノード２００３へ送信する。
【００５５】
リモートノード２００３では、第１の光ファイバ２００２によりセンターノード２００１から伝送された波長多重光を、ＡＷＧ２００３ｂにより波長ごとに分波した後、リモートノード２００３からセンターノード２００１へ送信を行いたい情報を変調器２００３ｃにより変調し重畳し、各変調光をＡＷＧ２００３ｂにより合波して第３の光ファイバ２００５を用いてセンターノード２００１へ送信する。また、第２の光ファイバ２００４により伝送された変調された波長多重光に対しては、これらをＡＷＧ２００３ｄにより波長ごとに分波した後、受光回路２００３ｅ等により光電変換を行って伝送信号を復調する。
【００５６】
本実施形態８では、センターノード２００１からリモートノード２００３への下り信号および連続光と、リモートノード２００３からセンターノード２００１への上り信号とが、それぞれ異なる光ファイバにより伝送されるため、上り／下り信号には同じ波長の光信号を用いることが可能である。
【００５７】
本実施形態８に対しても特願２００１−１９９７９１号に示される一括多波長発生光源の適用が可能である。
【００５８】
［実施形態９］
図２１は、実施形態９のＷＤＭ伝送システムの構成図である。図２０に示した実施形態９との違いは、リモートノード２１０２においてセンターノード２１０１から供給された連続光である波長多重光を、スターカップラ２１０２ａによりさらにパワー分岐し、リモートノード２１０２におかれた複数のＯＬＴに供給している点である。センターノード２１０１とリモートノード２１０２との間の伝送容量に対する要求に応じて、ＯＬＴを増設できることが大きな利点である。
【００５９】
［実施形態１０］
図２２は、実施形態１０の概念図であり、上述の実施形態をリングネットワークに適用した場合について示している。
【００６０】
図２３は、センターノード２２０１の構成例について示した図である。センターノード２２０１に置かれた各ＯＬＴにおいては、供給された多波長光をＡＷＧ２２０１ａにより波長ごとに分波し、送信先となるリモートノードに対してあらかじめ割り当てられた波長に、送信を行いたい情報を変調器２２０１ｂにより変調して重畳し、再びＡＷＧ２２０１ａを用いてすべての光信号を１つに合波し、第１の光ファイバ２３０１を用いて各リモートノードへ伝送する。また第２の光ファイバ２３０２により各リモートノードより伝送されてきた波長多重信号を、ＡＷＧ２２０１ｃにより波長ごとに分波した後、受光回路２２０１ｄにより光電変換を行って伝送信号を復調する。
【００６１】
図２４は、リモートノード２２０２の構成例について示した図である。リモートノード２２０２では、上記第１の光ファイバ２３０１によりセンターノード２２０１から伝送されてきた信号光の一部を、第１の光ファイバ２３０１より光カップラ２２０２ａを用いて分岐する。分岐した信号は、センターノード２２０１と通信を行うためのリモートＯＬＴ２２０２ｂに接続され、そのＯＬＴ２２０２ｂでは、受信した波長多重光の中からそのリモートノード２２０２に割り当てられた波長光のみをＡＷＧ２２０２ｃを用いて選択した後、光受信回路２２０２ｄにより光電変換を行って信号を復調する。
【００６２】
さらに、上り信号は、図２４に示すように、外部より供給される波長多重光２２０２ｅをＡＷＧ２２０２ｆにより波長ごとに分波し、各波長に変調器２２０２ｇにより信号を重畳したのちＡＷＧ２２０２ｆを用いて合波を行い、さらに光カップラ２２０２ｈを用いて第２の光ファイバ２３０２に挿入される。
【００６３】
図２５は、リモートノード２２０２とアクセスノード２２０３間で通信を行うためのネットワーク構成例を示す図である。図２５の基本構成は、図１５と同様である。すなわち、上述の実施形態５、実施形態７、実施形態８、実施形態９に示されるすべての構成が適用できる。
【００６４】
［実施形態１１］
図２６は、実施形態１１の概念図であり、２階層からなるスター型のネットワークに上述の実施形態を適用した場合について示している。ひとつのセンターノード２６０１と異なる位置に配置された複数のリモートノードが、それぞれ２本の光ファイバでスター状に接続されたスター型ネットワークと、その各リモートノードを中心として、さらにスター状に複数のアクセスノードが接続されている階層型のネットワーク群への適用例について述べる。
【００６５】
図２７は、本実施形態１１のネットワーク群におけるノードの構成例を示す図である。センターノード２６０１は、連続光で発振している波長多重光源２６０１ａとその出力光を無偏光化する無偏光化回路２６０１ｂと、無偏光化した波長多重光をパワー分岐するためのスターカップラ２６０１ｃと、センターノード２６０１と各リモートノードとの間で通信を行うためのＯＬＴ、例えばセンターＯＬＴ２６０１ｄが配置され、スターカップラ２６０１ｃにより分配された波長多重光を各センターＯＬＴに供給する。
【００６６】
一方、リモートノード２６０２は、連続光で発振している波長多重光源２６０２ａとその出力光を無偏光化する無偏光化回路２６０２ｂと、波長多重光をパワー分岐するためのスターカップラ２６０２ｃと、センターノード１６０１とリモートノード２６０２との間で通信を行うためのＯＬＴ２６０２ｄ、さらには各アクセスノードとの通信を行うためのアクセスノード用ＯＬＴ、例えばＯＬＴ２６０２ｅ等が配置され、スターカップラ２６０２ｃにより分配された波長多重光を各ＯＬＴに供給する構成である。
【００６７】
センターノードに置かれた各ＯＬＴにおいては、供給された多波長光を例えばＡＷＧ２６０１ｅにより波長ごとに分波し、各波長に情報を例えば変調器２６０１ｆにより変調して重畳し、再びＡＷＧ２６０１ｅを用いて変調信号を１つに合波し、第１の光ファイバ２７０１を用いて対応したリモートノードへ伝送する。また、第２の光ファイバ２７０２により各リモートノードから伝送されてきた波長多重信号を、例えばＡＷＧ２６０１ｇにより波長ごとに分波した後、受光回路２６０１ｈにより光電変換を行って伝送信号を復調して双方向の通信を行う。
【００６８】
リモートノード２６０２では、第１の光ファイバ２７０１によりセンターノード２６０１から伝送されてきた波長多重信号光は、センターノード２６０１と通信を行うためのリモートＯＬＴ２６０２ｄに接続され、ＡＷＧ２６０２ｆを用いて波長ごとの信号に分波した後、受光回路２６０２ｇ等により光電変換を行って信号を復調する。さらに、供給された多波長光をＡＷＧ２６０２ｈを用いて波長ごとに分波し、各波長に情報を変調器２６０２ｉにより変調して重畳し、再びＡＷＧ２６０２ｈを用いて変調信号を１つに合波し、第２の光ファイバ２７０２を用いてセンターノード２６０１へ伝送し、双方向の通信を行う。
【００６９】
リモートノード２６０２に配置された複数のアクセスノード用ＯＬＴと、アクセスノードとを結ぶネットワーク構成については、上述の実施形態１、実施形態２、実施形態３、実施形態５、実施形態７、実施形態８、実施形態９のいずれかの構成をとることにより、偏波の影響が少ない階層型のスターネットワーク群が実現できる。
【００７０】
［実施形態１２］
図２８は、実施形態１２の概念図であり、ネットワーク群の構成を示す。図２８は、〇印で示した符号２８０４のような階層型のネットワークが複数あり、センターノード２８０１に置かれた波長多重光源２８０１ａの出力が、スターカップラ２８０１ｂにより各ネットワークに属するＯＬＴに分配されている様子を示している。
【００７１】
図２９は、各ノードの構成例を示す図である。センターノード２８０１では、これまでと同様に波長多重光源２８０１ａの出力を無偏光化回路２８０１ｃにより無偏光化し、複数のＯＬＴ、例えばセンターＯＬＴ２８０１ｄに分配する。センターＯＬＴ２８０１ｄでは、ＡＷＧ２８０１ｅにより波長ごとに分波を行った後、アクセスノードへの下り信号を重畳するために変調器２８０１ｆ等により変調を行う。また、上り信号用にＷＤＭカップラ２８０１ｇにより分けられた連続光２８０１ｈを変調光とともに、ネットワーク用光ファイバ２９０１を介してリモートノード２８０２を経由して、アクセスノードへと分配する。
【００７２】
アクセスノード２８０３では、この連続光にセンターノード２８０１への上り信号を、ＡＷＧ２８０３ａ及び変調器２８０３ｂ等により重畳して、アクセスノード用光ファイバ２９０２を介して、センターノード２８０１への送信を行う。センターノード２８０１では、アクセスノードごとに波長をあらかじめ割り当て、各アクセスノード、例えばアクセスノード２８０３では、リモートノード２８０２でスターカップラ２９０３により分配された波長多重信号を、アクセスノード用光ファイバ２９０４を介して受信し、ＷＤＭカップラ２８０３ｃにより変調光と連続光を分波する。そして、各分波光に対して、さらにＡＷＧ２８０３ｄのような分波器により波長ごとに分波を行って、その中から割り当てられた波長を持つ信号光のみを受光回路２８０３ｅで受信して、復調あるいは変調を行う。すなわち、本実施形態１２においては、センターノード２８０１に配置された波長多重光源の光帯域を、複数のアクセスノードで分け合うこととなる。
【００７３】
［実施形態１３］
図３０は、実施形態１３の概念図であり、ネットワーク群の構成を示す。実施形態１２との差異は、リモートノードに符号３００４のような波長多重光源が設置されている点である。
【００７４】
図３１は、本実施形態１３の具体的なノード構成例を示した図である。リモートノード３００２では、センターノード３００１からアクセスノード３００３に向けてスターカップラにより分配された下り信号（変調光）３１０１に、ＷＤＭカップラ３００２ａを用いて連続光３００２ｂを合波する。アクセスノード３００３ではその連続光３００３ａにＡＷＧ３００３ｂ及び変調器３００３ｃ等により変調を行って、センターノード３００１へ送信を行う。
【００７５】
図３２は、本実施形態１３のもうひとつのノード構成例を示した図である。図３２では、リモートノードに配置されたＷＤＭ光源３２０１を、下り信号が伝送されるファイバ３２０２とは異なるファイバ３２０３を用いて分配する場合について示している。
【００７６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、光波長多重分配型ネットワーク群は、共通な１つのセンターノードと１以上のノードを有するノード群が光ファイバで複数接続されており、１つのノード群とセンターノードで形成されるネットワークを複数有し、センターノードは、無偏光化された多波長光源出力を発生し変調を行い、生成した変調光をネットワークに属するノード群へ光ファイバを介して送信し、ノード群は、センターノードから送信された変調光を受信して復調することで、複数のネットワークで波長多重光源の共用を図り、変調器入力信号の偏波を無偏光化する。
【００７７】
このため、光波長多重技術を用いた光ネットワークに関わる装置コストの低減が可能となるとともに、光変調器の偏波依存性による影響を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の基本概念を示す図である。
【図２】従来の多波長光源の使用方法についての、基本概念を示した図である。
【図３】本発明の実施形態１の概念図である。
【図４】本発明の実施形態１の各ＷＤＭ伝送システムに共通の構成図である。
【図５】本発明の実施形態１のＷＤＭカップラの波長選択性とそれにもとづく波長配置例示す図である。
【図６】本発明の実施形態１のセンターＯＬＴの構成図である。
【図７】本発明の実施形態１のリモートノードの構成図である。
【図８】本発明の実施形態２のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図９】本発明の実施形態３のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図１０】本発明の実施形態４のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図１１】本発明の実施形態４の一括多波長発生光源の構成図である。
【図１２】本発明の実施形態４のＯＬＴ内部の変調部の詳細図である。
【図１３】本発明の実施形態４の波長配置の図である。
【図１４】本発明の実施形態５の概念図である。
【図１５】本発明の実施形態５のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図１６】本発明の実施形態６のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図１７】本発明の実施形態６の共通部の構成の詳細図である。
【図１８】本発明の実施形態６のフラットトップ型のＡＷＧを用いる説明図である。
【図１９】本発明の実施形態７のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図２０】本発明の実施形態８のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図２１】本発明の実施形態９のＷＤＭ伝送システムの構成図である。
【図２２】本発明の実施形態１０の概念図である。
【図２３】本発明の実施形態１０のセンターノードの構成例について示した図である。
【図２４】本発明の実施形態１０のリモートノードの構成例について示した図である。
【図２５】本発明の実施形態１０のリモートノードとアクセスノード間で通信を行うためのネットワーク構成例を示す図である。
【図２６】本発明の実施形態１１の概念図である。
【図２７】本発明の実施形態１１のネットワーク群におけるノードの構成例を示す図である。
【図２８】本発明の実施形態１２の概念図である。
【図２９】本発明の実施形態１２の各ノードの構成例を示す図である。
【図３０】本発明の実施形態１３の概念図である。
【図３１】本発明の実施形態１３の具体的なノード構成例を示した図である。
【図３２】本発明の実施形態１３の他のノード構成例を示した図である。
【符号の説明】
１０１、３００４ 波長多重光源
１０２−１〜１０２−３ ネットワーク
３０２−１〜３０２−３、１４０２−１〜１４０２−３ ＷＤＭ伝送システム
３０１、１４０１、２２０１、２６０１、２８０１、３００１ センターノード
２２０２、２６０２、２８０２、３００２ リモートノード
Claims (6)
- ネットワークを複数有する光波長多重分配型ネットワーク群であって、
共通な１つのセンターノードに対して、複数のリモートノードの各々が複数の光ファイバで接続されており、前記ネットワークは、１つのリモートノードと前記センターノードとの組で形成され、
前記センターノードは、
第１の多波長光源出力と第２の多波長光源出力とを発生し、無偏光化を少なくとも前記第１の多波長光源出力に対して行う共通部と、
前記ネットワークに属する終端装置であって、前記共通部により発生した前記第２の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信する終端装置と
を備え、前記共通部により発生した前記第１の多波長光源出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信し、
前記リモートノードは、
前記センターノードから送信された前記第１の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ光ファイバを介して送信する光変調部と、
前記終端装置から送信された変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調する光受信部と
を備え、
前記共通部は、
前記第１の多波長光源出力を発生する第１の多波長光源と、
前記第２の多波長光源出力を発生する第２の多波長光源と、
前記第１の多波長光源出力を無偏光化する第１の無偏光化回路と、
前記第２の多波長光源出力を無偏光化する第２の無偏光化回路と、
前記第１の無偏光化回路により無偏光化された前記第１の多波長光源出力を複数に分岐させる第１の光分配器と、
前記第２の無偏光化回路により無偏光化された前記第２の多波長光源出力を複数に分岐させる第２の光分配器とを備え、
前記第１の光分配器により分岐した前記第１の多波長光源出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ第１の光ファイバを介して送信し、
前記終端装置は、前記第２の光分配器により分岐した前記第２の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成する光変調部を備え、該光変調部により生成された変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ第２の光ファイバを介して送信し、
前記リモートノードは、該リモートノードの光変調部において、前記共通部から送信された前記第１の多波長光源出力を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ第３の光ファイバを介して送信し、
前記第１の多波長光源と前記第２の多波長光源は、各々、一括多波長発生光源であり、
該一括多波長発生光源は、
複数の単一波長光源が等間隔波長で配置されており、
前記複数の単一波長光源の出力を合波する光合波器と、
該光合波器の出力を光強度変調器と光位相変調器とに通し、該光強度変調器と該光位相 変調器とを正弦波により変調して、側帯波を有する変調光を生成する多波長化回路と
を有し、前記第１の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長と、前記第２の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長とは、前記等間隔波長の半分だけ異なることを特徴とする光波長多重分配型ネットワーク群。 - ネットワークを複数有する光波長多重分配型ネットワーク群であって、
共通な１つのセンターノードに対して、複数のリモートノードの各々が複数の光ファイバで接続されており、前記ネットワークは、１つのリモートノードと前記センターノードとの組で形成され、
前記センターノードは、
無偏光化された多波長光源出力を発生する共通部と、
前記ネットワークに属する終端装置であって、前記共通部により発生した前記多波長光源出力の第１の出力に対して、光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信する終端装置と
を備え、前記共通部により発生した前記多波長光源出力の第２の出力である非変調光を前記ネットワークに属するリモートノードへ光ファイバを介して送信し、
前記リモートノードは、
前記センターノードから送信された前記非変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ光ファイバを介して送信する光変調部と、
前記終端装置から送信された変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調する光受信部と
を備え、
前記共通部は、
１つの多波長光源と、
該多波長光源の出力を無偏光化する無偏光化回路と、
該無偏光化回路により無偏光化された前記多波長光源の出力を、複数の多波長光源出力に分岐させる光分配器とを備え、
前記終端装置は、前記光分配器により分岐した前記多波長光源出力を光合分波器によって波長ごとに分波を行い抽出した波長成分のうち、所定数の波長成分に対して光変調器により変調して変調光を生成し、抽出した前記波長成分のうち、前記所定数の波長成分と同数の残りの波長成分に対して変調を行わない非変調光と、前記変調光とを再び光合分波器により合波し、前記センターノードは、当該合波された出力を前記ネットワークに属するリモートノードへ第１の光ファイバを介して送信し、
前記リモートノードは、前記終端装置から送信された前記光合波器の出力を、前記非変調光と前記変調光とに分割する光分波器をさらに備え、
前記リモートノードの光変調部は、前記光分波器により分割した前記非変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を光変調器により変調し、当該変調した各出力を再び光合分波器により合波することによって、変調光を生成し、該変調光を前記センターノードへ第２の光ファイバを介して送信し、
前記光受信部は、前記光分波器により分割した変調光を光合分波器により波長ごとに分波し、当該分波した各出力を受光回路で受信することによって、受信して復調し、
前記共通部は、
前記１つの多波長光源と前記無偏光化回路とに替えて、
第１の多波長光源出力を発生する第１の多波長光源と、
該第１の多波長光源の出力を無偏光化する第１の無偏光化回路と、
第２の多波長光源出力を発生する第２の多波長光源と、
該第２の多波長光源の出力を無偏光化する第２の無偏光化回路とを備え、
前記第１の多波長光源と前記第２の多波長光源は、各々、一括多波長発生光源であり、
該一括多波長発生光源は、
複数の単一波長光源が等間隔波長で配置されており、
前記複数の単一波長光源の出力を合波する光合波器と、
該光合波器の出力を光強度変調器と光位相変調器とに通し、該光強度変調器と該光位相変調器とを正弦波により変調して、側帯波を有する変調光を生成する多波長化回路と
を有し、前記第１の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長と、前記第２の多波長光源の前記複数の単一波長光源の最小波長とは、前記等間隔波長の半分だけ異なっており、
前記共通部は、さらに、前記第１の無偏光化回路により無偏光化された前記第１の多波長光源の出力と、前記第２の無偏光化回路により無偏光化された前記第２の多波長光源の出力とを合波して、一様な多波長光を出力する光合分波部を備え、
前記光分配器は、前記光合分波部の出力を複数の多波長光源出力に分岐させることを特徴とする光波長多重分配型ネットワーク群。 - 請求項２に記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、該光波長多重分配型ネットワーク群は、
共通な１つの階層型ネットワーク用センターノードに対して、１以上のノードを有する階層型ネットワークノード群がネットワーク用光ファイバで複数接続されており、１つの前記階層型ネットワークノード群と前記階層型ネットワーク用センターノードとの組で形成される階層型ネットワークを複数有し、
前記階層型ネットワークノード群は、１つの階層型ネットワーク用リモートノードと複数のアクセスノードから成り、
前記階層型ネットワークは、
前記階層型ネットワーク用センターノードに対して、前記階層型ネットワーク用リモートノードが２本のネットワーク用光ファイバで接続され、各階層型ネットワーク用リモートノードを中心として、アクセスノードが各々、複数のアクセスノード用光ファイバで接続されており、
前記階層型ネットワーク用センターノードは、
無偏光化された多波長光源出力を発生するセンター共通部と、
前記階層型ネットワークに属するセンター終端装置であって、前記センター共通部により発生した前記多波長光源出力を用いて、アクセスノードと光通信を行うためのセンター終端装置とを備え、
前記階層型ネットワーク用リモートノードは、ネットワーク用光ファイバを介して前記センター終端装置から送信された光を、前記複数のアクセスノード用光ファイバへ分配し、或いは各アクセスノード用光ファイバを介して各アクセスノードから送信された光を、まとめて前記ネットワーク用光ファイバへ送出し、
前記センター共通部、前記センター終端装置、アクセスノード、該アクセスノードの通信に使用されるアクセスノード用光ファイバとネットワーク用光ファイバから成る構成は、前記共通部、前記センターノードの前記終端装置、前記リモートノード、及び光ファイバから成る構成と同様であることを特徴とする光波長多重分配型ネットワーク群。 - 請求項３に記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、
前記センター終端装置は、前記光分配器により分岐した前記多波長光源出力に対して、前記第１の光分波器及び前記光合波器による光の分割と合波を行わずに、前記光変調部により生成された変調光を前記階層型ネットワーク用リモートノードへネットワーク用光ファイバを介して送信し、
前記階層型ネットワーク用リモートノードは、
前記センター終端装置から送信された変調光を、前記複数のアクセスノード用光ファイバへ分配する光分配器と、
無偏光化された多波長光源出力を発生するリモート共通部と、
前記リモート共通部により発生した前記多波長光源出力と、前記光分配器により分配された変調光とを合波する光合波器と
を備え、該光合波器の出力をアクセスノードへアクセスノード用光ファイバを介して送信することを特徴とする光波長多重分配型ネットワーク群。 - 請求項１乃至４のいずれかに記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、光変調部はＬｉＮｂＯ３変調器を用いることを特徴とする光波長多重分配型ネットワーク群。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載の光波長多重分配型ネットワーク群において、無偏光化回路は、偏波スクランブラー、又は、偏波を偏波ビームスプリッターにより２つの直交成分に分け、該２つの直交成分を伝送速度の２倍以上の速度でスイッチする光回路であることを特徴とする光波長多重分配型ネットワーク群。
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