JP5176598B2 - 光分岐挿入装置および光伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、光通信システムにおいて用いて好適の光分岐挿入装置および光伝送装置に関するものである。

近年、フォトニックネットワークを構築するためのノードの多機能化が求められており、point-to-point伝送のみならず、光分岐挿入機能(Optical Add/Drop Multiplexing：OADM)や波長クロスコネクト機能(wavelength cross-connect： WXCまたは光ハブ)といった、光信号の経路を自由に切り替える機能が求められている。
特に、光分岐挿入機能の中では、Colorless Mini OADM（以下、単にカラーレスＯＡＤＭという）が求められている。このカラーレスＯＡＤＭは、Add，Dropポート数は例えば８程度と波長多重数よりも少ないポート数ながらも、各ポートから任意波長の光信号のAdd（即ち挿入），Drop（即ち分岐）を可能とする機能を有するもので、ネットワーク（波長ルーティング）の効率化、機器配置の柔軟性（装置スロット削減による省スペース化）、および低コスト化に寄与することが期待されている。

なお、本願発明に関連する文献公知技術としては、下記のものがある。
特開２００６−８７０６２号公報

カラーレスＯＡＤＭにおいては、低コスト化を図るため、ＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexer）のように、波長多重される全てのチャネルについての分岐，挿入する機能は求められず、又、高コストな波長選択スイッチの台数を抑える必要がある。他方、複数スパンに亘る伝送を良好な品質で実現するために、隣接するチャネル間でのクロストークを効率的に抑圧することも求められる。

そこで、挿入、分岐する機能を持ちながら、装置構成を低コストとすることを目的の一つとすることができる。
また、４０Ｇｂｉｔ／ｓなどの比較的高いビットレート信号に対する信号劣化を抑制可能とすることも他の目的ととらえることもできる。
なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成又は作用により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。

（１）このため、この光分岐挿入装置は、入力ポートをそなえるとともに、出力ポートとして通過ポートとともに複数のドロップポートが設定されたドロップ部と、前記通過ポートからの光とアドポートからの光を合波する第１合波器と、前記第１合波器の前記アドポートに接続され、前記複数のアドポートからの光についてそれぞれ導入する複数のインターリーバにより構成されるとともに、前記アドポートから該第１合波器に入力される光についてのスペクトルの裾を除去して、前記アドポートに出力するスペクトル裾除去部と、をそなえ、前記ドロップポートおよび前記アドポートは、前記入力ポートに入力される光において波長多重可能なチャネル数よりも少ない複数ポートが設定され、各インターリーバは、前記チャネル間隔をＳヘルツとすると、Ｓヘルツの１入力に対して２Ｓヘルツの２出力を有するインターリーバであって、対応する前記アドポートからの光を前記１入力として導入するとともに、当該アドポートからの光が、奇数チャネルの光の場合には前記２出力のうちの一方の出力から、偶数チャネルの光の場合には前記２出力のうちの他方の出力から、それぞれ該第１合波器に出力する。

（２）また、この光伝送装置は、上記（１）の光分岐挿入装置をそなえる。

挿入、分岐する機能を持ちながら、装置の低コスト化を図り、比較的高いビットレート信号に対する信号劣化を大幅に抑制させることができる利点がある。

以下、図面を参照することにより本発明の実施の形態を説明する。
〔ａ〕第１実施形態の説明
図１は第１実施形態にかかる光伝送装置を示す図である。この図１に示す光伝送装置１は、波長多重光信号を伝送する光ネットワーク上にそなえられるものであり、光分岐挿入部（装置）２およびトランスポンダ（ＴＲＰＮ）３−１〜３−Ｎ，４−１〜４−Ｎをそなえる。

トランスポンダ３−１〜３−Ｎは、光分岐挿入部２で分岐されたチャネル単位の光信号についてそれぞれ受信する光受信部である。又、トランスポンダ４−１〜４−Ｎは、光分岐挿入部２にて挿入するための光を出力（送信）する光送信部である。尚、それぞれのトランスポンダ４−１〜４−Ｎにおいては、ネットワーク管理・制御部（ＮＭＳ）５からの制御により出力光波長を可変に設定される。

なお、光受信部としてのトランスポンダ３−１〜３−Ｎおよび光送信部４−１〜４−Ｎは、光分岐挿入部２においてドロップ（分岐）およびアド（挿入）することがそれぞれ可能なチャネル数に対応した設置数（Ｎ）がそなえられる。例えば、Ｎ＝８として、アド又はドロップできるチャネル数を、光伝送装置１において波長多重光信号として伝送することが可能なチャネル数よりも少ない数とすることができる。

そして、第１実施形態のトランスポンダ４−１〜４−Ｎにおいては、それぞれ、波長多重光信号としての波長配置λ１〜λｍ（ｍ＞Ｎ）における隣接Ｎチャネル置きに送信波長が割り当てられるようになっている。例えば、上述のごとくＮ＝８とした場合は、トランスポンダ４−１においては、波長λ１，λ９，λ１７，…が割り当てられ、トランスポンダ４−２においては、波長λ２，λ１０，λ１８，…が割り当てられ、トランスポンダ４−８においては、波長λ８，λ１６，λ２４，…が割り当てられる。

また、光分岐挿入部２は、前述のカラーレスＯＡＤＭとして光ネットワークにそなえられるものであって、波長選択光スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）２ａ，光カプラ２ｂおよびカラーレスＡＷＧ（Colorless Arrayed Waveguide Gratings）２ｃをそなえている。ここで、波長選択光スイッチ２ａは、入力ポートＩをそなえるとともに、出力ポートＯとして通過ポートＯＴとともに複数（ここではＮ＝８個）のドロップポートＯＤが設定されたドロップ部である。そして、入力ポートＩから入力される波長多重光信号について、通過ポートＯＴおよび複数のドロップポートＯＤから出力光波長を任意に切り替えて出力することができるようになっている。

たとえば、波長選択光スイッチ２ａにおいては、ＮＭＳ５からの制御を受けることにより、入力ポートＩから入力される波長多重光信号について、通過ポートＯＴを通じて伝送出力すべき光波長を設定するとともに、ドロップポートＯＤを通じて分岐される光波長について設定することができるようになっている。尚、ドロップポートＯＤで分岐された光信号については、対応する光受信部としてのトランスポンダ３−１〜３−Ｎにおいて受信されるようになっている。

なお、波長選択光スイッチ２ａは、入力ポートＩから入力される光を、波長単位に、出力ポートをなす通過ポートＯＴ又は複数のドロップポートＤＰへ任意に切り換えて出力するドロップ部としての一例であり、ドロップ部としては波長選択光スイッチ以外の構成としてもよい。
また、光カプラ２ｂは、ＷＳＳ２ａの通過ポートＯＴを通じて出力された光と、下記のカラーレスＡＷＧ２ｃからの光とを合波して出力するものであり、ＷＳＳ２ａの通過ポートからの光と光分岐挿入部２におけるアドポートからの光を合波する第1合波器である。

さらに、カラーレスＡＷＧ２ｃは、Ｎ（＝８）個のアドポートとしての入力ポートと１個の出力ポートを有している。即ち、トランスポンダ４−１〜４−８に接続される（光分岐挿入部２をなす）アドポートが、カラーレスＡＷＧ２ｃの８個の入力ポートと対応付けられる。
そして、カラーレスＡＷＧ２ｃは、８個の入力ポートにおけるＦＳＲ（波長周期間隔）は、波長多重光信号のチャネル間隔の８倍となるように構成されている。換言すれば、各８個の入力ポートへの入力波長が８チャネル間隔となる。アドポートをなす各入力ポートから入力される光信号は合波されて光カプラ２ｂに出力される。これにより、８個の入力ポートから波長多重光信号をなすチャネル配置における全てのチャネルの光を挿入することができるようになる。

このとき、カラーレスＡＷＧ２ｃの各入力ポートには透過帯域幅（Passband）が存在している。これにより、挿入処理のために、トランスポンダ４−１〜４−８からの各チャネルの光信号をカラーレスＡＷＧ２ｃにおいて波長多重して光カプラ２ｂに出力する過程で、挿入光をなす各チャネルの光信号のスペクトルの裾を削除することができるようになっている。

一例として、光位相変調信号の場合においては、中心波長の両側にビットレートに相当する周波数差に相当する幅のスペクトル広がりを有する。例えば図３のＢに示すように、ビットレートが１０Ｇｂ／ｓの信号においては周波数差１０Ｇｂ／ｓのスペクトル広がりを有し、Ａに示すように、ビットレートが４０Ｇｂ／ｓの光位相変調信号等においては、例えば図３に示すように、中心波長の両側にビットレートに相当する周波数差４０ＧＨｚに相当するスペクトル広がりを有する。更に、その両外側には、図４（ａ）のＢに示すような側波帯を有している。

上述のごとき側波帯を含むスペクトル広がりを有する光信号を１チャネルの光信号として、隣接チャネル間を周波数差５０ＧＨｚ程度として波長多重する場合を想定する。このとき、図３に示すように、ビットレート１０Ｇｂ／ｓの光信号の場合には隣接チャネル間でのクロストークは大きな問題とはならないと想定できるが、ビットレートが高速化して４０Ｇｂ／ｓ程度となる場合には、隣接チャネル間でのクロストークの発生が伝送品質の低下の一因になりうると想定できる。

これに対し、トランスポンダ４−１〜４−８からの各光信号は、スペクトルの裾が削除されて波長多重され、伝送されるようになっているので、隣接光チャネル間でのクロストークの発生を抑制させて、伝送品質を向上させることができるようになっている。換言すれば、上述のカラーレスＡＷＧ２ｃは、光カプラ２ｂの入力側にそなえられ、アドポートから光カプラ２ｂに入力される光についてのスペクトルの裾を除去するスペクトル裾除去部である。

なお、６ａは図示しない入力側伝送路を通じて入力された光信号を増幅してＷＳＳ２ａに導く光増幅器であり、６ｂは、光カプラ２ｂから出力された光信号を増幅して図示しない出力側伝送路に導く光増幅器である。
上述のごとく構成された光伝送装置１では、図示しない入力側光伝送路からの波長多重信号光のうちで、設定された波長の光をＷＳＳ２ａで分岐（ドロップ）して、ドロップポートＯＤを通じてトランスポンダ３−１〜３−Ｎへ出力する。一方、下流側の光伝送路へ出力すべき波長の光についてはスルーポートＯＴを通じて出力する。

また、トランスポンダ４−１〜４−Ｎからアドポートを通じて入力された光については、カラーレスＡＷＧ２ｃの入力ポートを通じて入力されて、各波長の光についてはスペクトラムの裾領域が削除されて合波され、光カプラ２ｂに出力される。これにより、光カプラ２ｂでは、スルーポートからの光とアドポートからの光を合波するが、このとき隣接波長間でのスペクトラムのオーバラップは、アドポートからの光を光カプラで一括して合波する場合に比べ大幅に減少させることができる。

図２は第１実施形態における光分岐挿入装置２に対する対比構成例としてのＯＡＤＭ装置７−１〜７−５が、光伝送路８を介して接続された光ネットワーク９を示す図である。隣接するＯＡＤＭ装置７−１〜７−５間を接続する光伝送路８による伝送区間を１スパンとすると、ＯＡＤＭ装置７−１からＯＡＤＭ装置７−５に至るまでは、５スパンの伝送区間を有していることになる。尚、図中においては、ＯＡＤＭ装置７−３，７−４については図示を省略している。

ここで、この図２に示すＯＡＤＭ装置７−１〜７−５においては、入力光から図示が省略されたドロップポートへのドロップ光と通過ポートへのスルー光とを分離するＷＳＳ７ａと、スルーポートからの光とアドポートからの各チャネルの光を合波する光カプラ７ｂと、をそなえ、４０チャネルよりも少ない分岐／挿入のためのポート数（例えば８）を有しながら、任意の波長の光を分岐／挿入することができるようになっている。

たとえば、光ネットワーク９で伝送される波長多重光信号のチャネル配置を、例えばチャネル間隔が周波数差５０ＧＨｚで４０チャネルとした場合において、チャネル♯１９，♯２１の光を、ＯＡＤＭ装置７−１からＯＡＤＭ装置７−５までの５スパンの伝送区間を通じて伝送される一方、チャネル♯１９，２１に隣接するチャネル♯２０の光を、各スパンの伝送区間ごとに分岐、挿入される設定となっている場合を想定する。

この場合においては、各ＯＡＤＭ装置７−１〜７−５においてチャネル♯２０の光を挿入する際には、前述の本実施形態の場合と異なり、図４（ａ）に示すＢのような、アド光の裾領域については削除されないまま、光カプラ７ｂでＷＳＳ７ａからの光と合波されるようになっている。すると、隣接チャネル♯１９，♯２１の光との間で、図３のＣに示すようなスペクトラムのオーバラップが生じ、クロストークによる波形劣化の要因となる（図４（ｂ）参照）。

このようなクロストークによる波形劣化は、特にチャネル♯１９，♯２１のように伝送区間が増大するに従って、又、隣接チャネルの光が挿抜される頻度が増大するに従って顕著になる（図４（ｃ）参照）。更に、図５に示すように、信号品質（Ｑペナルティ）についても同様に、伝送区間の増大および隣接チャネル数の増大に伴って劣化度合いが増大することになる。

これに対し、第１実施形態の場合においては、カラーレスＡＷＧ２ｃにより、挿入される光のスペクトルの裾が削除されて波長多重され、伝送されるようになっているので、隣接光チャネル間でのクロストークの発生を抑制させて、伝送品質を向上させることができるようになる。
このように、第１実施形態によれば、挿入、分岐する機能を持ちながら、装置の低コスト化を図り、又、４０Ｇｂｉｔ／ｓなどの比較的高いビットレート信号に対する信号劣化を大幅に抑制させることができる利点がある。

また、挿入光をスルーポートからの光に合波するために、別途ＷＳＳを設けることなく、カラーレスＡＷＧ２ｃと光カプラ２ｂとによる簡素化された構成としているので、装置の製造コスト等を大幅に削減できるようになる。
〔ｂ〕第２実施形態の説明
図６は第２実施形態にかかる光分岐挿入装置１０を示す図である。この図６に示す光分岐挿入装置１０は、前述の図１に示す光伝送装置１において、光分岐挿入装置２に代えて適用されることが可能である。この図６に示す光分岐挿入装置１０は前述の第１実施形態におけるものに比して、カラーレスＡＷＧ２ｃの代わりに、スペクトル裾除去部としてアドポート数分のサイクリックフィルタ（ＣＦ）１０ａ−１〜１０ａ−Ｎをそなえている点が異なっている。尚、図６中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。

サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎは、複数のアドポートからの光についてそれぞれ透過させる複数の光フィルタであって、ＷＳＳ２ａの入力ポートＩに入力される光において波長多重可能なチャネル間隔ごとに周期的な透過特性を有する周期フィルタである。サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎとしては、例えばエタロン（ファブリペロ）型や、マッハツェンダ型フィルタなどが知られている。

すなわち、サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎは、透過波長特性の帯域幅（パスバンド）を、波長多重光信号のチャネル配置に一致するよう対応付けて設定されるとともに、且つその透過波長幅等の特性を、トランスポンダからの光信号の劣化が比較的小さいながらもスペクトラム裾を十分に削除できるように設定されるようになっている。
これにより、例えば８個のアドポートに対応するトランスポンダ４−１〜４−８（Ｎ＝８、図１参照）においては、対応するポート位置によらずに任意の波長の光を挿入光として出力することとしても、サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−８において、出力された挿入光のスペクトラム裾を効果的に除去できるので、前述の第１実施形態の場合と同様に隣接チャネル間でのクロストークの発生を抑制させて、伝送品質を向上させることができるようになる。

図７〜図９は、５０ＧＨｚ間隔で波長多重された４０Ｇｂｉｔ／ｓのビットレートを有するＤＰＳＫ信号に対する本発明の適用効果（光スペクトル)を示す図である。
ここで、図７（ａ）は、サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎを用いない図２の構成の場合における、光カプラ２ｂで合波する前段における挿入チャネル光単体の光スペクトラム特性を示す図である。又、図７（ｂ）〜図７（ｄ）は、それぞれ、サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎのフィルタ帯域幅をそれぞれ２０ＧＨｚ，４０ＧＨｚおよび６０ＧＨｚとした場合における、光カプラ２ｂで合波する前段における挿入チャネル光単体の光スペクトラム特性を示す図である。

また、図８は光カプラ２ｂで３つの連続するチャネル（例えば図２の♯１９〜♯２１参照）が挿入される光として光カプラ２ｂで合波された後の光スペクトラム特性であり、（ａ）はサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎを用いない図２の構成の場合、（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ、フィルタ帯域幅をそれぞれ２０ＧＨｚ，４０ＧＨｚおよび６０ＧＨｚとしたサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎをそなえた場合の光スペクトラム特性である。

さらに、図９は光カプラ２ｂで合波した後に５スパンを伝送されたときの３つの連続するチャネルの光についての光スペクトラム特性であり、（ａ）はサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎを用いない図２の構成の場合、（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ、フィルタ帯域幅をそれぞれ２０ＧＨｚ，４０ＧＨｚおよび６０ＧＨｚとしたサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎをそなえた場合の光スペクトラム特性である。

サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎを用いない図２の構成の場合には図７（ａ），図８（ａ），図９（ａ）に示すように、又、サイクリックフィルタのフィルタ帯域幅が比較的大きい場合（60GHz）は、図７（ｄ），図８（ｄ），図９（ｄ）に示すように、隣接チャネルからのスペクトル重なりが顕著である。これに対し、フィルタ帯域幅を比較的小さくする場合(20 GHz)には、図７（ｂ），図８（ｂ），図９（ｂ）に示すように、自信号の光スペクトル狭窄が顕著に起きていることが分かる。

そして、両効果のトレードオフより、最適なフィルタ幅は、この例では40 GHz近傍となる。即ち、図７（ｃ），図８（ｃ），図９（ｃ）に示すように、フィルタ特性を最適に設定されたサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎを適用することにより、スパン数が増大しても波形劣化を抑制させることが可能になる。尚、このフィルタ最適幅は、ビットレートや変調方式、波長間隔などによって変わることが想定できるので、適宜設定することが可能である。

図１０は、５０ＧＨｚ間隔で波長多重された４０ Ｇｂｉｔ／ｓのビットレートを有するＤＰＳＫ信号にサイクリックフィルタ（帯域幅４０ＧＨｚ）１０ａ−１〜１０ａ−Ｎを適用した場合（Ｂ）と適用しない場合（Ａ）とで、通過スパン数に応じたＱペナルティの変化を対比して示す図である。図１０のＡに示すように、サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎを適用しない図２に示す構成においてはＱペナルティの値が比較的大きい。これに対し、サイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎを適用した場合には、Ｂに示すように、Ｑペナルティが大きく低減され、伝送品質を大幅に改善させられることが分かる。

このように、第２実施形態によれば、前述の第１実施形態の場合と同様の利点があるほか、アドポートには任意波長の光をそのポート位置の制約なく導入でき、光分岐挿入装置としてのアドポート利用の自由度を向上させることができるという利点もある。
〔ｂ１〕第２実施形態の第１変形例の説明
図１１は第２実施形態の第１変形例にかかる光分岐挿入装置１１を示す図である。この図１１に示す光分岐挿入装置１１は、前述の図６に示すアドポート数分のサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎに代えて、スペクトル裾除去部として光カプラ１１ａおよび一つのサイクリックフィルタ１１ｂをそなえている。

光カプラ１１ａは、複数のアドポートからの光を合波する第２合波器であり、サイクリックフィルタ１１ｂは、光カプラ１１ａからの光について透過させる光フィルタであって、チャネルの隣接間隔ごとに周期的な透過特性を有する周期フィルタであり、前述のアドポート数分のもののうちの一つのサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎと同様の構成とすることができる。

このように構成された光分岐挿入装置１１では、光カプラ１１ａで合波された挿入光をサイクリックフィルタ１１ｂで一括してスペクトラム裾を除去できるので、波形劣化を図２の場合（符号７参照）よりも低減させつつも、前述の図６の場合よりもサイクリックフィルタの搭載数を削減させ、装置規模の縮小化や低コスト化を図ることができるようになる。

〔ｂ２〕第２実施形態の第２変形例の説明
また、図１２は第２変形例にかかる光分岐挿入装置１２を示す図であり、この図１２に示す光分岐挿入装置１２においては、スペクトル裾除去部として、奇数および偶数チャネル用の合波器１２ａ，１２ｂおよびサイクリックフィルタ１２ｃ，１２ｄをそなえ、奇数チャネルの光と偶数チャネルの光とで個別に合波してスペクトラム裾を除去することとしてもよい。

ここで、奇数チャネル合波器１２ａおよび偶数チャネル合波器１２ｂは、それぞれ、複数のアドポートからの光のうちで、奇数および偶数チャネルの光を合波する。又、サイクリックフィルタ１２ｃは、奇数チャネル合波器１２ａからの光について透過させる光フィルタであって、奇数チャネルの波長間隔ごとに周期的な透過特性を有する奇数チャネル用フィルタである。更に、サイクリックフィルタ１２ｄは、偶数チャネル合波器１２ｂからの光について透過させる光フィルタであって、偶数チャネルの間隔ごとに周期的な透過特性を有する偶数チャネル用フィルタである。

換言すれば、前述の図６，図１１に示すサイクリックフィルタ１０ａ，１１ｂがともに単位チャンル間隔（周波数差Ｓ［Ｈｚ］）ごとに周期的な透過特性を有するものであったのに対して、図１２に示すサイクリックフィルタ１２ｃ，１２ｄは、ともに２チャネル間隔（周波数差２Ｓ［Ｈｚ］）ごとに周期的な透過特性を有しているものである。尚、各サイクリックフィルタ１２ｃ、１２ｄの透過波長幅等の特性については、トランスポンダからの対応波長の光信号の劣化が比較的小さいながらもスペクトラム裾を十分に削除できるように設定されるようになっている。

これにより、サイクリックフィルタ１２ｃから光カプラ２ｂに出力される光は、奇数チャネルの光がそのスペクトル裾が除去されて波長多重された光とすることができ、サイクリックフィルタ１２ｄから光カプラ２ｂに出力される光については、偶数チャネルの光がそのスペクトル裾が除去されて波長多重された光とすることができる。そして、光カプラ２ｂにおいては、サイクリックフィルタ１２ｃ，１２ｄからの光信号をスルーポートＯＴからの光信号とともに合波することにより、前述の第２実施形態の場合と同様、隣接チャネル間のスペクトラムのオーバラップの除去された波長多重信号として出力することができるようになる。

したがって、第２変形例によれば、隣接チャネル間隔が広い状態でサイクリックフィルタ１２ｃ，１２ｄを配置するために、光スペクトルの裾をより効果的に削除することができ、又、図６に示すものに比して、サイクリックフィルタの搭載数を削減することで、装置にかかるコストを低減させることができる利点もある。但し、奇数チャネル合波器１２ａの入力が接続されるアドポートには奇数波長を配するとともに、偶数チャネル合波器１２ｂの入力が接続されるアドポートには偶数波長を配するという必要は生じる。

〔ｂ３〕第２実施形態の第３変形例の説明
図１３は第３変形例にかかる光分岐挿入装置１３を示す図であり、この図１３に示す光分岐挿入装置１３においては、透過特性をなす中心波長が波長多重光信号の光波長配置から長波長側および短波長側にシフトした２つのサイクリックフィルタ１３ａ，１３ｂをそなえている点が前述の図１１に示すものと異なっている。そして、これら２つのサイクリックフィルタ１３ａ，１３ｂと第２合波器をなす光カプラ１１ａとによりスペクトル裾除去部を構成する。尚、図１３中、図１１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。

ここで、サイクリックフィルタ１３ａは、複数のアドポートからの光の合波光を光カプラ１１ａから入力されて、複数のアドポートからの光を透過させる第１フィルタであって、透過特性をなす中心波長が波長多重の波長配置から例えば短波長方向にΔｆだけシフトした第１フィルタである（ＣＦ−Δｆ）。即ち、サイクリックフィルタ１３ａは、図１４のＡに示すように、フィルタの透過特性の形状自体は図１１に示すサイクリックフィルタ１１ｂそのままに、透過中心波長を短波長側に所定値Δｆだけシフトしたものとすることができる。

また、サイクリックフィルタ１３ｂは、サイクリックフィルタ１３ａからの出力光を透過させる第２フィルタであって、透過特性をなす中心波長が波長多重の波長配置から、サイクリックフィルタ１３ａとは逆方向（この場合は長波長方向）に同量（Δｆ）だけシフトした第２フィルタである。（ＣＦ＋Δｆ）。即ち、サイクリックフィルタ１３ｂについては、図１４のＢに示すように、フィルタの透過特性の形状自体は図１１に示すサイクリックフィルタ１１ｂそのままに、透過中心波長を長波長側に所定値Δｆだけシフトしたものとすることができる。

これにより、双方のサイクリックフィルタ１３ａ，１３ｂを透過する光波長に対する光強度特性としては、図１４のＡおよびＢに示す透過波長特性の重なる特性Ｃのようになる。このような２つのサイクリックフィルタ１３ａ，１３ｂの透過中心波長のシフト量Δｆを調整することにより、両サイクリックフィルタ１３ａ，１３ｂが協働した透過波長特性Ｃを調整して、光信号のスペクトラムの裾をより効率的に除去することができるようになる。尚、上述の場合とは逆に、サイクリックフィルタ１３ａを長波長側にシフトするものとした場合には、サイクリックフィルタ１３ｂとしては短波長側にシフトしたものとする。

このようにして、サイクリックフィルタ１３ａ，１３ｂの帯域幅を変化させて、光信号のスペクトラムを最適化することが可能になる。尚、サイクリックフィルタ１３ａ，１３ｂの帯域幅の最適値は、ビットレート、変調方式、波長間隔などの条件で変わるために、それに応じてフィルタの帯域幅を調整する。図１３の例では、波長周期フィルタを２段配置し、お互いの中心波長をずらすことで、トータルとしての波長帯域幅を変化させているが、他の構成によってフィルタの帯域幅を調整することもできる。

なお、上述の第３変形例においては、図１１に示すサイクリックフィルタ１１ｂに代えて、２段のサイクリックフィルタ１３ａ，１３ｂの構成として、フィルタ特性を最適化しているが、図６，図１２に示すサイクリックフィルタ１０ａ，１２ｃ，１２ｄについても同様の手法で最適化することが可能である。
〔ｃ〕第３実施形態の説明
図１５は第３実施形態にかかる光分岐挿入装置１４を示す図である。この図１５に示す光分岐挿入装置１４は、前述の図６に示すアドポート数分のサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎに代えて、スペクトル裾除去部としてのインターリーバ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎをアドポート数分そなえている。即ち、Ｎ個のインターリーバ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎは、複数（Ｎ個）のアドポートからの光についてそれぞれ導入するものである。尚、図１５中、図６と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。

ここで、各インターリーバ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎは、波長多重のチャネル間隔をＳヘルツとすると、Ｓヘルツの１入力に対して２Ｓヘルツの２出力を有するインターリーバである。そして、各インターリーバ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎは、対応するアドポートからの光を１入力として導入するとともに、当該アドポートからの光が、奇数チャネルの光の場合には２出力のうちの一方の出力から、偶数チャネルの光の場合には２出力のうちの他方の出力から出力されるようになっている。

換言すれば、各インターリーバ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎにおいては、偶数チャネル光と奇数チャネル光とを、２出力のうちのいずれかの出力先によって分けることができる。このとき、インターリーバ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎからの２出力には裾を除去するパスバンドをそなえている。従って、インターリーバ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎから出力される対応アドポートからの光は裾が除去されて、後段の光カプラ２ｂに出力されるようになる。

光カプラ２ｂは、ＷＳＳ２ａのスルーポートからの光と、Ｎ個のインターリーバ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎからの各２出力の光と、を合波して、出力側伝送路に出力すべき光として光増幅器６ｂに出力する。
これにより、第３実施形態においても、前述の図６に示す第２実施形態の場合と同様に、隣接チャネル間でのクロストークの発生を抑制させて、伝送品質を向上させることができるようになる。

〔ｃ１〕第３実施形態の第１変形例
図１６は第３実施形態の第１変形例にかかる光分岐挿入装置１５を示す図である。この図１６に示す光分岐挿入装置１５は、前述の図１１に示すサイクリックフィルタ１１ｂに代えて、インターリーバ１５ａをそなえている。そして、このインターリーバ１５ａと第２合波器をなす光カプラ１１ａとによりスペクトル裾除去部としての機能を実現される。尚、図１６中、図１１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。

ここで、インターリーバ１５ａは、波長多重のチャネル間隔をＳヘルツとすると、Ｓヘルツの１入力に対して２倍の周波数差２Ｓヘルツの２出力を有するインターリーバである。そして、このインターリーバ１５ａにおいては、光カプラ１１ａからの光を１入力として導入するとともに、上述の２出力のうちの一方の出力からは奇数チャネルの光を、他方の出力からは偶数チャネルの光を、それぞれ第１合波器をなす光カプラ２ｂに出力するようになっている。

換言すれば、インターリーバ１５ａにおいては、偶数チャネル光と奇数チャネル光とを、２出力のうちのいずれかの出力先によって分けることができる。このとき、インターリーバ１５ａからの２出力には裾を除去するパスバンドをそなえている。従って、インターリーバ１５ａから出力されるアドポートからの光は各チャネルの光波長成分単位に裾が除去されて、後段の光カプラ２ｂに出力されるようになる。

これにより、第３実施形態の第１変形例においても、図１５に示す第３実施形態の場合と同様に、隣接チャネル間でのクロストークの発生を抑制させて、伝送品質を向上させることができるようになる。
〔ｃ２〕第３実施形態の第２変形例
図１７は第３実施形態の第２変形例にかかる光分岐挿入装置１６を示す図である。この図１７に示す光分岐挿入装置１６は、前述の図１２に示すものと同様の奇数チャネル合波器１２ａおよび偶数チャネル合波器１２ｂをそなえるとともに、インターリーバ１６ａをそなえている。そして、これら奇数および偶数チャネル合波器１２ａ，１２ｂおよびインターリーバ１６ａにより、スペクトル裾除去部としての機能を実現している。尚、図１７中、図１２と同一の符号はほぼ同様の部分を示す。

ここで、インターリーバ１６ａは、波長多重のチャネル間隔をＳヘルツとすると、２倍の周波数差２Ｓヘルツの２入力に対してＳヘルツの出力を有するインターリーバである。そして、奇数チャネル合波器１２ａおよび偶数チャネル合波器１２ｂからの光を上述の２入力としてそれぞれ導入するとともに、各チャネルの光を１出力として第１合波器をなす光カプラ２ｂに出力するようになっている。

すなわち、インターリーバ１６ａからはアドポートから入力される各チャネルの光の合波光が光カプラ２ｂに出力されるようになっている。このとき、このインターリーバ１６ａが有するパスバンドにより、光カプラ２ｂへの出力光には、各チャネルの光波長成分単位にスペクトル裾が除去されるようになっている。
これにより、第３実施形態の第２変形例においては、奇数チャネル合波器１２ａの入力が接続されるアドポートには奇数波長を配するとともに、偶数チャネル合波器１２ｂの入力が接続されるアドポートには偶数波長を配するという必要は生じるが、隣接チャネル間隔が広い状態でインターリーバ１６ａを配置するために、光スペクトルの裾をより効果的に削除することができる。

〔ｃ３〕第３実施形態の第３変形例
図１８は第３実施形態の第３変形例にかかる光分岐挿入装置１７を示す図である。この図１８に示す光分岐挿入装置１７は、前述の図１６に示すインターリーバ１５ａとは機能の異なるインターリーバ１７ａをそなえている。そして、このインターリーバ１７ａと第２合波器をなす光カプラ１１ａとによりスペクトル裾除去部としての機能を実現する。尚、図１８中、図１６と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。

インターリーバ１７ａは、波長多重のチャネル間隔をＳヘルツとすると、Ｓ／２ヘルツの１入力に対してＳヘルツの２出力を有するインターリーバである。そして、光カプラ１１ａからの光を１入力として導入するとともに、上述の２出力のうちの一方の出力から各チャネルの光を光カプラ２ｂに出力するようになっている。インターリーバ１７ａの２出力としては、Ｓ／２ヘルツ間隔をなす偶数番グリッドについては光カプラ２ｂに導く一方、奇数番グリッド（λ２ｉ−１）については遮断領域として用いるため、より小さい帯域幅で急峻に光スペクトルの裾を削減する場合に効果的である。

〔ｃ４〕第３実施形態の第４変形例
図１９は第３実施形態の第４変形例にかかる光分岐挿入装置１８を示す図である。この図１９に示す光分岐挿入装置１８は、前述の図１８に示すインターリーバ１７ａとは入出力関係を逆としたインターリーバ１８ａをそなえている。そして、このインターリーバ１８ａと第２合波器をなす光カプラ１１ａとによりスペクトル裾除去部としての機能を実現する。尚、図１９中、図１８と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。

インターリーバ１８ａは、Ｓヘルツの２入力に対してＳ／２ヘルツの１出力を有するインターリーバである。そして、光カプラ１１ａからの光を上述の２入力のうちの一方の入力として導入するとともに、１出力から各チャネルの光を光カプラ２ｂに出力するようになっている。この場合においても、インターリーバ１８ａの２入力としては、Ｓ／２ヘルツをなす偶数番グリッドについては光カプラ２ｂに導く一方、奇数グリッドについては遮断領域として用いるため、第３変形例の場合と同様、より小さい帯域幅で急峻に光スペクトルの裾を削減する場合に効果的である。

〔ｄ〕第４実施形態の説明
図２０は第４実施形態にかかる光伝送装置１９を示す図である。この図２０に示す光伝送装置１９は、前述の図２に示すものと同様の光分岐挿入装置７をそなえるとともに、前述の図６に示す第２実施形態においては光分岐挿入装置１０にそなえられるサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎとしての機能を有するトランスポンダ２０−１〜２０−Ｎをそなえている点が異なっている。

すなわち、トランスポンダ（光送信部）２０−１〜２０−Ｎは、光分岐挿入装置７にそなえられるアドポート数に対応した複数個（Ｎ個）がそなえられて、各トランスポンダ２０は、対応するアドポートから挿入すべき光信号を出力しうる波長可変の光源２０ａとともに、光源１９ａからの光についてのスペクトルの裾を除去して、アドポート通じて伝送出力するスペクトル裾除去部としてのサイクリックフィルタ２０ｂをそなえている。尚、トランスポンダ２０−１〜２０−Ｎのサイクリックフィルタ２０ｂは、それぞれ、図６に示すサイクリックフィルタ１０ａ−１〜１０ａ−Ｎに対応し、基本的に同様の機能を有する。

このように構成された光伝送装置１９においては、図２に示すような光分岐挿入装置７の構成を適用することとしても、トランスポンダ２０−１〜２０−Ｎにより、前述の第２実施形態の場合と同様、隣接チャネル間でのクロストークの発生を抑制させて、伝送品質を向上させることができるようになる。
〔ｅ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、種々変形して実施することが可能である。

また、上述した実施形態の開示により、本装置を製造することは可能である。

第１実施形態にかかる光伝送装置を示す図である。 第１実施形態の対比構成例を示す図である。 伝送品質の低下の一因になりうる隣接チャネル間でのクロストークの発生について説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は伝送品質の低下の一因になりうる隣接チャネル間でのクロストークの発生について説明するための図である。 伝送品質の低下の一因になりうる隣接チャネル間でのクロストークの発生について説明するための図である。 第２実施形態にかかる光分岐挿入装置を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）はいずれも第２実施形態の作用効果について説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）はいずれも第２実施形態の作用効果について説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）はいずれも第２実施形態の作用効果について説明するための図である。 第２実施形態の作用効果について説明するための図である。 第２実施形態の変形例を示す図である。 第２実施形態の変形例を示す図である。 第２実施形態の変形例を示す図である。 図１３に示す変形例の作用機能を説明するための図である。 第３実施形態にかかる光分岐挿入装置を示す図である。 第３実施形態の変形例を示す図である。 第３実施形態の変形例を示す図である。 第３実施形態の変形例を示す図である。 第３実施形態の変形例を示す図である。 第４実施形態にかかる光伝送装置を示す図である。

符号の説明

１，１９ 光伝送装置
２，７ 光分岐挿入装置
２ａ 波長選択スイッチ
２ｂ 光カプラ（第１合波器）
２ｃ カラーレスＡＷＧ（スペクトル裾除去部）
３−１〜３−Ｎ，４−１〜４−Ｎ トランスポンダ
５ ＮＭＳ
６ａ，６ｂ 光増幅器
７ａ 波長選択スイッチ
７ｂ 光カプラ
８ 光伝送路
９ 光ネットワーク
１０〜１８ 光分岐挿入装置
１０ａ−１〜１０ａ−Ｎ，１１ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１３ａ，１３ｂ，２０ｂ サイクリックフィルタ
１１ａ 光カプラ（第２合波器）
１２ａ 偶数チャネル合波器
１２ｂ 奇数チャネル合波器
１４ａ−１〜１４ａ−Ｎ，１５ａ〜１８ａ インターリーバ
２０ａ 光源

Claims (3)

1. 入力ポートをそなえるとともに、出力ポートとして通過ポートとともに複数のドロップポートが設定されたドロップ部と、
   前記通過ポートからの光とアドポートからの光を合波する第１合波器と、
   前記第１合波器の前記アドポートに接続され、前記複数のアドポートからの光についてそれぞれ導入する複数のインターリーバにより構成されるとともに、前記アドポートから該第１合波器に入力される光についてのスペクトルの裾を除去して、前記アドポートに出力するスペクトル裾除去部と、をそなえ、
   前記ドロップポートおよび前記アドポートは、前記入力ポートに入力される光において波長多重可能なチャネル数よりも少ない複数ポートが設定され、
   各インターリーバは、
   前記チャネル間隔をＳヘルツとすると、Ｓヘルツの１入力に対して２Ｓヘルツの２出力を有するインターリーバであって、対応する前記アドポートからの光を前記１入力として導入するとともに、当該アドポートからの光が、奇数チャネルの光の場合には前記２出力のうちの一方の出力から、偶数チャネルの光の場合には前記２出力のうちの他方の出力から、それぞれ該第１合波器に出力することを特徴とする、光分岐挿入装置。
2. 前記ドロップポートおよび前記アドポートとして設定された複数ポートのそれぞれは、任意の波長の光のドロップおよびアド用に設定されることを特徴とする、請求項１記載の光分岐挿入装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の光分岐挿入装置をそなえたことを特徴とする、光伝送装置。

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