JPH11149097A - 拡張自在な波長選択性で無損失で光学的に追加／除去するシステム - Google Patents
拡張自在な波長選択性で無損失で光学的に追加／除去するシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、拡張自在で波長選択性で無損失で
光学的に追加／除去するシステムを提供する。 【解決手段】 本発明に準じる拡張自在で光学的に追加
／除去するシステムは、波長分割多重化光信号のよう
な、多重波長信号に波長を選択的に追加したり、そこか
ら除去するために、一体型増幅器と波長選択ファイバ通
路と受動性の光結合器とを備えている。１つ又は複数の
ファイバ格子が、希土類でドーピング処理した光ファイ
バの長さ方向に沿って、又は希土類でドーピング処理し
た光ファイバのセグメント間に設けてあるので、少なく
とも１つの格子が、多重波長光信号に追加又はそこから
除去される各々光信号を反射するために用いられてい
る。この構成を用いることにより、適切な増幅作用が、
今と将来の追加／除去サービスに対して追加と除去と通
過の通路における特定の損失を補償するために実施でき
る。
光学的に追加／除去するシステムを提供する。 【解決手段】 本発明に準じる拡張自在で光学的に追加
／除去するシステムは、波長分割多重化光信号のよう
な、多重波長信号に波長を選択的に追加したり、そこか
ら除去するために、一体型増幅器と波長選択ファイバ通
路と受動性の光結合器とを備えている。１つ又は複数の
ファイバ格子が、希土類でドーピング処理した光ファイ
バの長さ方向に沿って、又は希土類でドーピング処理し
た光ファイバのセグメント間に設けてあるので、少なく
とも１つの格子が、多重波長光信号に追加又はそこから
除去される各々光信号を反射するために用いられてい
る。この構成を用いることにより、適切な増幅作用が、
今と将来の追加／除去サービスに対して追加と除去と通
過の通路における特定の損失を補償するために実施でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全体的に光波通信ネッ
トワークのための光学的要素に、特に、拡張する追加／
除去機能が要求される光学的ネットワークにおいて、多
重波長光信号から異なる波長の個々の光信号を除去する
又は挿入するために用いる、追加／除去システムに関す
る。
トワークのための光学的要素に、特に、拡張する追加／
除去機能が要求される光学的ネットワークにおいて、多
重波長光信号から異なる波長の個々の光信号を除去する
又は挿入するために用いる、追加／除去システムに関す
る。
【０００２】
【従来技術】波長分割多重方式（ＷＤＭ）は、高い伝送
容量を呈するために光波通信システムで広く用いられて
いる。当業者には周知のように、ＷＤＭベース・システ
ムにおいて光学的に追加／除去する機能を加えると、Ｗ
ＤＭ伝送通路の中間ノードで個々のチャンネルを除去し
たり追加するための柔軟性が上昇する。これは、光波通
信システムにおける光伝送の管理を更に改善することに
なる。
容量を呈するために光波通信システムで広く用いられて
いる。当業者には周知のように、ＷＤＭベース・システ
ムにおいて光学的に追加／除去する機能を加えると、Ｗ
ＤＭ伝送通路の中間ノードで個々のチャンネルを除去し
たり追加するための柔軟性が上昇する。これは、光波通
信システムにおける光伝送の管理を更に改善することに
なる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】概して、殆どの従来技
術の光学的に追加／除去するマルチプレクサ（ＡＤＭ）
は、追加／除去機能に必要な波長の選択性を呈するため
に、固定の又は調整自在のファイバ格子を用いている。
これらの従来技術のＡＤＭは、固定の又は調整自在のタ
イプにかかわらず、波長の追加や除去や“通過”に起因
する通路損失、高い製造コスト、種々の設計上の制限と
を含めて、多くの欠点に悩まされている。ある従来技術
のＡＤＭでは、“集中型”増幅器と広く呼ばれる“完
全”光増幅器と共に、光サーキュレータとファイバ格子
とを用いて、損失の補償を試みている。このタイプのＡ
ＤＭでは、普通、ファイバ格子が第１と第２の光サーキ
ュレータ間に設けてあり、“集中型”増幅器が第１のサ
ーキュレータの入力側に設けてある。入力側の集中型増
幅器は、除去せずにＡＤＭを通過する光信号だけでな
く、第１のサーキュレータを介して除去される光信号に
利得を呈することができる。しかし、第２のサーキュレ
ータを介して追加される光信号は、集中型増幅器を通過
しない。そこで、このタイプのＡＤＭは、ＡＤＭの追加
通路で光信号が受ける挿入損失を十分に補償しない。同
様に、第２のサーキュレータの出力側に設けた集中型増
幅器は、除去通路の挿入損失を十分に補償できない。な
ぜならば、ファイバ格子で反射されるとともに第１のサ
ーキュレータで除去される光信号は、第２のサーキュレ
ータの出力側で集中型増幅器を通過しないからである。
要するに、集中型増幅器の方式はＡＤＭに適した増幅構
造を提供しない。そのうえ、集中型増幅器をＡＤＭ内の
種々の出力通路に更に設けても、システムがコスト高に
なり複雑になるだけである。
術の光学的に追加／除去するマルチプレクサ（ＡＤＭ）
は、追加／除去機能に必要な波長の選択性を呈するため
に、固定の又は調整自在のファイバ格子を用いている。
これらの従来技術のＡＤＭは、固定の又は調整自在のタ
イプにかかわらず、波長の追加や除去や“通過”に起因
する通路損失、高い製造コスト、種々の設計上の制限と
を含めて、多くの欠点に悩まされている。ある従来技術
のＡＤＭでは、“集中型”増幅器と広く呼ばれる“完
全”光増幅器と共に、光サーキュレータとファイバ格子
とを用いて、損失の補償を試みている。このタイプのＡ
ＤＭでは、普通、ファイバ格子が第１と第２の光サーキ
ュレータ間に設けてあり、“集中型”増幅器が第１のサ
ーキュレータの入力側に設けてある。入力側の集中型増
幅器は、除去せずにＡＤＭを通過する光信号だけでな
く、第１のサーキュレータを介して除去される光信号に
利得を呈することができる。しかし、第２のサーキュレ
ータを介して追加される光信号は、集中型増幅器を通過
しない。そこで、このタイプのＡＤＭは、ＡＤＭの追加
通路で光信号が受ける挿入損失を十分に補償しない。同
様に、第２のサーキュレータの出力側に設けた集中型増
幅器は、除去通路の挿入損失を十分に補償できない。な
ぜならば、ファイバ格子で反射されるとともに第１のサ
ーキュレータで除去される光信号は、第２のサーキュレ
ータの出力側で集中型増幅器を通過しないからである。
要するに、集中型増幅器の方式はＡＤＭに適した増幅構
造を提供しない。そのうえ、集中型増幅器をＡＤＭ内の
種々の出力通路に更に設けても、システムがコスト高に
なり複雑になるだけである。
【０００４】これらの欠点は、更なるチャンネルを将来
のサービス内容更新の一部として追加又は除去する場合
に益々紛らわしいものになる。特に、通常の光波通信シ
ステムの追加／除去デバイスは、追加／除去のために所
定数のチャンネルを受け入れるように設計されている。
なぜならば、追加と除去とに付随する損失を追加／除去
デバイスの出力通路の各々で考慮しなければならないか
らである。除去又は追加動作の損失を小さくするため
に、ある従来技術のＡＤＭでは、波長マルチプレクサと
デマルチプレクサとを用いて、光信号を追加／除去通路
で、各々、更に組合せ又は分割している。例えば、波長
デマルチプレクサは、複合光信号を受信して、個々のチ
ャンネルの各々で多重分離し濾過している。しかし、波
長マルチプレクサとデマルチプレクサには、システムの
追加／除去機能に幾つかの制限がある。コスト的なこと
は別にしても、これらのデバイスのポートに制限がある
ので、チャンネルを更に挿入する又は除去する時のよう
に、将来サービスの内容を更新する時に、マルチプレク
サ又はデマルチプレクサを全て交換する必要が生じる。
この方式は、従来の追加／除去サービスを中断するとも
に、ハードウェアを新しいサービスの受け入れのために
交換しなければならないことになる。更に、これらのデ
バイスの動作は、全体的な光信号が個々のチャンネルの
各々の使用の有無にかかわらず多重化されたり多重分離
されるので、コスト的に効果的でない。
のサービス内容更新の一部として追加又は除去する場合
に益々紛らわしいものになる。特に、通常の光波通信シ
ステムの追加／除去デバイスは、追加／除去のために所
定数のチャンネルを受け入れるように設計されている。
なぜならば、追加と除去とに付随する損失を追加／除去
デバイスの出力通路の各々で考慮しなければならないか
らである。除去又は追加動作の損失を小さくするため
に、ある従来技術のＡＤＭでは、波長マルチプレクサと
デマルチプレクサとを用いて、光信号を追加／除去通路
で、各々、更に組合せ又は分割している。例えば、波長
デマルチプレクサは、複合光信号を受信して、個々のチ
ャンネルの各々で多重分離し濾過している。しかし、波
長マルチプレクサとデマルチプレクサには、システムの
追加／除去機能に幾つかの制限がある。コスト的なこと
は別にしても、これらのデバイスのポートに制限がある
ので、チャンネルを更に挿入する又は除去する時のよう
に、将来サービスの内容を更新する時に、マルチプレク
サ又はデマルチプレクサを全て交換する必要が生じる。
この方式は、従来の追加／除去サービスを中断するとも
に、ハードウェアを新しいサービスの受け入れのために
交換しなければならないことになる。更に、これらのデ
バイスの動作は、全体的な光信号が個々のチャンネルの
各々の使用の有無にかかわらず多重化されたり多重分離
されるので、コスト的に効果的でない。
【０００５】そこで、従来技術のシステムには、設計又
は施行方式を大幅に変更しないと追加／除去機能が拡張
できないので限界がある。特に、追加／除去機能の拡張
に付随する損失の増加を補償するために、集中型増幅器
を再設計するか又は集中型増幅器を更に増加しなければ
ならない。そのうえ、除去と追加の通路内の個々の構成
要素を更なるチャンネルの追加／除去のために交換する
時に、運用体制を中断しなければならない。全てのケー
スで、この再設計は、コストの上昇、複雑な設計、従来
の追加／除去機能の中断という結果になる。そこで、従
来の運用体制を中断せずに、運用体制を更新するために
拡張できる、無損失で特に波長選択性で光学的に追加／
除去するシステムが必要になる。
は施行方式を大幅に変更しないと追加／除去機能が拡張
できないので限界がある。特に、追加／除去機能の拡張
に付随する損失の増加を補償するために、集中型増幅器
を再設計するか又は集中型増幅器を更に増加しなければ
ならない。そのうえ、除去と追加の通路内の個々の構成
要素を更なるチャンネルの追加／除去のために交換する
時に、運用体制を中断しなければならない。全てのケー
スで、この再設計は、コストの上昇、複雑な設計、従来
の追加／除去機能の中断という結果になる。そこで、従
来の運用体制を中断せずに、運用体制を更新するために
拡張できる、無損失で特に波長選択性で光学的に追加／
除去するシステムが必要になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】拡張自在で光学的に追加
／除去するシステムは、本発明の原理に準じて、波長分
割多重化光信号のように、多重波長信号に波長信号を選
択的に追加したり除去するために、一体化増幅器と波長
選択ファイバ通路と受動性の光結合器とを具備する、光
学的に追加／除去するマルチプレクサを搭載する構成を
用いて実現される。この構成を用いることにより、適切
な増幅作用が、追加と除去と通過の通路における特定の
損失を補償するために行われる。更に、増幅機能と波長
選択性の追加／除去機能とを一体化することにより、今
のサービスの内容を中断せずに、更なる追加／除去のサ
ービスを支援する、拡張自在の構成が可能になる。
／除去するシステムは、本発明の原理に準じて、波長分
割多重化光信号のように、多重波長信号に波長信号を選
択的に追加したり除去するために、一体化増幅器と波長
選択ファイバ通路と受動性の光結合器とを具備する、光
学的に追加／除去するマルチプレクサを搭載する構成を
用いて実現される。この構成を用いることにより、適切
な増幅作用が、追加と除去と通過の通路における特定の
損失を補償するために行われる。更に、増幅機能と波長
選択性の追加／除去機能とを一体化することにより、今
のサービスの内容を中断せずに、更なる追加／除去のサ
ービスを支援する、拡張自在の構成が可能になる。
【０００７】全体的に、本発明に準じる拡張自在の追加
／除去システムは、２つの指向性光転送素子間に結合さ
れた、適切な長さをもつ、希土類でドーピング処理した
光ファイバを備えている。１つ又は複数のファイバ格子
が、希土類でドーピング処理したファイバの長さ方向に
沿って、又は希土類でドーピング処理したファイバのセ
グメント間に設けてあるので、少なくとも１つの格子
が、追加又は除去される多重波長光信号の各々波長のた
めに用いられる。受動性の光結合器が、必要におうじ
て、光信号を分割したり組み合わせたりするために、除
去と追加の通路に用いられている。
／除去システムは、２つの指向性光転送素子間に結合さ
れた、適切な長さをもつ、希土類でドーピング処理した
光ファイバを備えている。１つ又は複数のファイバ格子
が、希土類でドーピング処理したファイバの長さ方向に
沿って、又は希土類でドーピング処理したファイバのセ
グメント間に設けてあるので、少なくとも１つの格子
が、追加又は除去される多重波長光信号の各々波長のた
めに用いられる。受動性の光結合器が、必要におうじ
て、光信号を分割したり組み合わせたりするために、除
去と追加の通路に用いられている。
【０００８】本発明の図示する実施例では、拡張自在で
追加／除去するシステムは、第１と第２の光サーキュレ
ータ間に結合したエルビウムでドーピング処理した光フ
ァイバから構成している。エルビウムでドーピング処理
した光ファイバが少なくとも２つのセグメントに分割さ
れるので、ブラッグ格子のようなファイバ格子をセグメ
ントに沿って又はその間に設けて、帯域反射濾過機能を
呈することができる。異なる波長の複数の光搬送要素を
もつ波長分割多重化（ＷＤＭ）信号のような、光信号
が、第１の光サーキュレータに対する入力として与えら
れる。ＷＤＭ信号は、第１の光サーキュレータを出る
と、ブラッグ格子に達する前にエルビウムでドーピング
処理した光ファイバ・セグメントの少なくとも１つによ
って増幅される。ブラッグ格子は、第１の光サーキュレ
ータに向けて選択波長の光信号のサブセットを反射して
戻すように、製作時に及び調整時でも適応される。これ
らの反射した信号は、受動性の光分割器と調整自在の光
フィルタとを用いて除去される。ブラッグ格子で反射し
なかった光信号は、受動性の光組合せ器と光伝送器とを
介して追加される選択波長の他の光信号と共に伝送する
ために第２のサーキュレータに進む。エルビウムでドー
ピング処理したファイバ増幅器を適切な励起信号波長で
光学的に励起することにより、エルビウムでドーピング
処理した光ファイバは、そこで発生する損失を補償する
進行波増幅器として作用するので、ＡＤＭの各々出力に
おいて実質的に通路均一信号が保証される。本発明は、
一体化増幅器の構成が、更なる追加／除去サービスの要
求を受け入れるために、更なる受動性の光結合器を追加
する結果として生じる更なる損失を効果的に補償するの
で、拡張自在といえる。
追加／除去するシステムは、第１と第２の光サーキュレ
ータ間に結合したエルビウムでドーピング処理した光フ
ァイバから構成している。エルビウムでドーピング処理
した光ファイバが少なくとも２つのセグメントに分割さ
れるので、ブラッグ格子のようなファイバ格子をセグメ
ントに沿って又はその間に設けて、帯域反射濾過機能を
呈することができる。異なる波長の複数の光搬送要素を
もつ波長分割多重化（ＷＤＭ）信号のような、光信号
が、第１の光サーキュレータに対する入力として与えら
れる。ＷＤＭ信号は、第１の光サーキュレータを出る
と、ブラッグ格子に達する前にエルビウムでドーピング
処理した光ファイバ・セグメントの少なくとも１つによ
って増幅される。ブラッグ格子は、第１の光サーキュレ
ータに向けて選択波長の光信号のサブセットを反射して
戻すように、製作時に及び調整時でも適応される。これ
らの反射した信号は、受動性の光分割器と調整自在の光
フィルタとを用いて除去される。ブラッグ格子で反射し
なかった光信号は、受動性の光組合せ器と光伝送器とを
介して追加される選択波長の他の光信号と共に伝送する
ために第２のサーキュレータに進む。エルビウムでドー
ピング処理したファイバ増幅器を適切な励起信号波長で
光学的に励起することにより、エルビウムでドーピング
処理した光ファイバは、そこで発生する損失を補償する
進行波増幅器として作用するので、ＡＤＭの各々出力に
おいて実質的に通路均一信号が保証される。本発明は、
一体化増幅器の構成が、更なる追加／除去サービスの要
求を受け入れるために、更なる受動性の光結合器を追加
する結果として生じる更なる損失を効果的に補償するの
で、拡張自在といえる。
【０００９】従って、本発明は、従来技術の光学的に追
加／除去するマルチプレクサ構成の欠点を解決する、無
損失で波長選択性の追加／除去機能を提供する。本発明
は、類似の構成要素に類似の参照番号を付記した図面を
参照しながら本発明の次の詳細な説明を読むと十分に理
解できると思われる。
加／除去するマルチプレクサ構成の欠点を解決する、無
損失で波長選択性の追加／除去機能を提供する。本発明
は、類似の構成要素に類似の参照番号を付記した図面を
参照しながら本発明の次の詳細な説明を読むと十分に理
解できると思われる。
【００１０】
【実施例】本発明は、従来技術の追加／除去マルチプレ
クサ（ＡＤＭ）の簡単な説明を読むと更に十分に理解で
きると思われる。ここで、図１は代表的な従来の追加／
除去マルチプレクサの構成を示す。ファイバ格子１０１
Ａと１０１Ｂは、ＡＤＭの内側又は外側に設けた集中型
増幅器１１０と共に光サーキュレータ１０５と１０６に
関連して用いられる。ファイバ格子１０１Ａと１０１Ｂ
は、サーキュレータ１０６を介して追加される光信号だ
けでなく、サーキュレータ１０５を介して除去する光信
号を反射するように設定される。除去される複合光信号
は、デマルチプレクサ１１５の出力において異なる波長
の個々の光信号を呈するために、一体化フィルタを一般
的に含んでいる、波長デマルチプレクサ１１５によって
多重分離される。既に図示して説明したように、全体的
に反射した複合光信号は、各々個々のチャンネルの使用
の有無にかかわらず多重分離される。多重波長信号に対
する光信号の追加は、光伝送器１１７を用いて、特定の
波長を有する各々個々の光信号を生成して行われる。個
々の光信号が波長マルチプレクサ１１６で組み合わさ
れ、複合信号は、反射しなかった多重波長光信号と共に
伝送するために光サーキュレータ１０６の入力に送られ
る。前述のように、デマルチプレクサ１１５とマルチプ
レクサ１１６のポートに制限があるので、今のサービス
の内容を中断せずに更なるチャンネルを追加又は除去す
る機能に限界がある。更に、増幅部の構造を変更して、
追加／除去サービスの拡張に付随する損失の増加を補償
しなければならない。集中型増幅器１１０を変更した
り、更に集中型増幅器を追加すると、設計が更に紛らわ
しくなり、システム・コストが上昇し、今のサービスの
内容も中断させるとともに、追加と除去と“通過”通路
における挿入損失の全てを効果的に補償することができ
ない。
クサ（ＡＤＭ）の簡単な説明を読むと更に十分に理解で
きると思われる。ここで、図１は代表的な従来の追加／
除去マルチプレクサの構成を示す。ファイバ格子１０１
Ａと１０１Ｂは、ＡＤＭの内側又は外側に設けた集中型
増幅器１１０と共に光サーキュレータ１０５と１０６に
関連して用いられる。ファイバ格子１０１Ａと１０１Ｂ
は、サーキュレータ１０６を介して追加される光信号だ
けでなく、サーキュレータ１０５を介して除去する光信
号を反射するように設定される。除去される複合光信号
は、デマルチプレクサ１１５の出力において異なる波長
の個々の光信号を呈するために、一体化フィルタを一般
的に含んでいる、波長デマルチプレクサ１１５によって
多重分離される。既に図示して説明したように、全体的
に反射した複合光信号は、各々個々のチャンネルの使用
の有無にかかわらず多重分離される。多重波長信号に対
する光信号の追加は、光伝送器１１７を用いて、特定の
波長を有する各々個々の光信号を生成して行われる。個
々の光信号が波長マルチプレクサ１１６で組み合わさ
れ、複合信号は、反射しなかった多重波長光信号と共に
伝送するために光サーキュレータ１０６の入力に送られ
る。前述のように、デマルチプレクサ１１５とマルチプ
レクサ１１６のポートに制限があるので、今のサービス
の内容を中断せずに更なるチャンネルを追加又は除去す
る機能に限界がある。更に、増幅部の構造を変更して、
追加／除去サービスの拡張に付随する損失の増加を補償
しなければならない。集中型増幅器１１０を変更した
り、更に集中型増幅器を追加すると、設計が更に紛らわ
しくなり、システム・コストが上昇し、今のサービスの
内容も中断させるとともに、追加と除去と“通過”通路
における挿入損失の全てを効果的に補償することができ
ない。
【００１１】図２を見ると、波長選択ＡＤＭの一体化部
として希土類でドーピング処理したファイバ増幅器の構
成を包含するとともに、本発明の原理に準じる、ＡＤＭ
の典型的な実施例が図示してある。本発明に適した希土
類でドーピング処理したファイバ増幅器において広く用
いられているタイプの一例は、エルビウムでドーピング
処理したファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）である。そこで、
ＥＤＦＡの活用とそれに伴う長所は従来技術で周知のこ
となので、本発明ではＥＤＦＡの利用について説明す
る。しかし、他に適した希土類要素も、プラセオジムや
ネオジウムなどのように用いることが可能と思われる。
として希土類でドーピング処理したファイバ増幅器の構
成を包含するとともに、本発明の原理に準じる、ＡＤＭ
の典型的な実施例が図示してある。本発明に適した希土
類でドーピング処理したファイバ増幅器において広く用
いられているタイプの一例は、エルビウムでドーピング
処理したファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）である。そこで、
ＥＤＦＡの活用とそれに伴う長所は従来技術で周知のこ
となので、本発明ではＥＤＦＡの利用について説明す
る。しかし、他に適した希土類要素も、プラセオジムや
ネオジウムなどのように用いることが可能と思われる。
【００１２】概して、本発明の長所は、２つの指向性光
転送素子間に波長選択ファイバ通路と増幅媒体とを巧み
に一体化することによって実現する。図２に示すよう
に、本発明は、エルビウムでドーピング処理したファイ
バ（ＥＤＦ）２４０と２４１の少なくとも２つのセグメ
ントから成るエルビウムでドーピング処理したファイバ
増幅器（ＥＤＦＡ）と、少なくとも１つの波長選択要素
２３０と、一対の指向性光転送素子２１０と２２０と、
励起源２６０と結合器２６２と光学的励起分離器２６３
とを具備する励起部とを搭載している。この例だけのこ
とであるが、波長選択要素２３０は調整自在のファイバ
・ブラッグ格子を具備し、指向性光転送素子２１０と２
２０は光サーキュレータを備えている。しかし、他に適
した波長選択要素と指向性光転送素子も従来技術で周知
のことであり、それらを本発明で用いて、同じ結果を得
ている。２つだけのＥＤＦセグメントが図示する実施例
で図示してあるが、当業者は、多重ＥＤＦセグメントも
本発明の精神と範囲から逸脱せずに使用できることを次
に示す考案から理解できるものと思われる。
転送素子間に波長選択ファイバ通路と増幅媒体とを巧み
に一体化することによって実現する。図２に示すよう
に、本発明は、エルビウムでドーピング処理したファイ
バ（ＥＤＦ）２４０と２４１の少なくとも２つのセグメ
ントから成るエルビウムでドーピング処理したファイバ
増幅器（ＥＤＦＡ）と、少なくとも１つの波長選択要素
２３０と、一対の指向性光転送素子２１０と２２０と、
励起源２６０と結合器２６２と光学的励起分離器２６３
とを具備する励起部とを搭載している。この例だけのこ
とであるが、波長選択要素２３０は調整自在のファイバ
・ブラッグ格子を具備し、指向性光転送素子２１０と２
２０は光サーキュレータを備えている。しかし、他に適
した波長選択要素と指向性光転送素子も従来技術で周知
のことであり、それらを本発明で用いて、同じ結果を得
ている。２つだけのＥＤＦセグメントが図示する実施例
で図示してあるが、当業者は、多重ＥＤＦセグメントも
本発明の精神と範囲から逸脱せずに使用できることを次
に示す考案から理解できるものと思われる。
【００１３】光サーキュレータ２１０の入力ポート２１
１は、各々が異なる波長をもつ、ある数のチャンネル
（すなわち、光搬送要素）から成る波長分割多重化（Ｗ
ＤＭ）信号のように、多重波長光信号を搬送する入力光
ファイバ２０５に結合している。ＥＤＦセグメント２４
０は光サーキュレータ２１０の出力ポート２１２に結合
している。ＥＤＦセグメント２４１は光サーキュレータ
２２０の入力ポート２２１に結合し、出力光ファイバ２
５０は光サーキュレータ２２０の出力ポート２２２に結
合している。光サーキュレータ２１０は、多重波長光信
号から除去される選択光信号を搬送する光ファイバ２１
４に結合した除去ポート２１３を搭載している。同様
に、光サーキュレータ２２０は、多重波長光信号に追加
される選択光信号を搬送する光ファイバ２２４に結合し
た追加ポート２２３を搭載している。
１は、各々が異なる波長をもつ、ある数のチャンネル
（すなわち、光搬送要素）から成る波長分割多重化（Ｗ
ＤＭ）信号のように、多重波長光信号を搬送する入力光
ファイバ２０５に結合している。ＥＤＦセグメント２４
０は光サーキュレータ２１０の出力ポート２１２に結合
している。ＥＤＦセグメント２４１は光サーキュレータ
２２０の入力ポート２２１に結合し、出力光ファイバ２
５０は光サーキュレータ２２０の出力ポート２２２に結
合している。光サーキュレータ２１０は、多重波長光信
号から除去される選択光信号を搬送する光ファイバ２１
４に結合した除去ポート２１３を搭載している。同様
に、光サーキュレータ２２０は、多重波長光信号に追加
される選択光信号を搬送する光ファイバ２２４に結合し
た追加ポート２２３を搭載している。
【００１４】調整自在のファイバ・ブラッグ格子２３０
がＥＤＦセグメント２４０と２４１との間に設けてあ
る。ファイバ・ブラッグ格子２３０の各々は、少なくと
も１つのファイバ・ブラッグ格子２３０が追加又は除去
される各々特定の波長に用いられるように調整される。
他に述べるように、ファイバ・ブラッグ格子２３０は、
追加又は除去される多重波長光信号において特定の波長
を反射するように適応されている。ファイバ・ブラッグ
格子を使用する製作技術又は他の調整／プログラム設定
技術を適応する方法は従来技術で周知のことである。こ
れらのファイバ・ブラッグ格子２３０は、ＥＤＦセグメ
ント２４０と２４１との間でファイバ通路に継ぎ合わさ
れて、ＥＤＦセグメント２４０と２４１との間でファイ
バ通路上に直接エッチングされるか、又は他の周知の方
法で組み込まれることができる。波長選択要素としての
ファイバ・ブラッグ格子の利用についての詳細は、例え
ば、Ｈｕｂｎｅｒなどの、ＷＤＭネットワーク構成要素
の構築ブロックとしての非反応性低損失平面導波管の強
化ブラッグ格子、ＳＰＩＥ、Ｖｏｌ．２９９８、Ｎｏ．
１２、Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｗｅｓｔ ９７、Ｓａｎ
Ｊｏｓｅ、ＣＡ、１９９７を参照すること。
がＥＤＦセグメント２４０と２４１との間に設けてあ
る。ファイバ・ブラッグ格子２３０の各々は、少なくと
も１つのファイバ・ブラッグ格子２３０が追加又は除去
される各々特定の波長に用いられるように調整される。
他に述べるように、ファイバ・ブラッグ格子２３０は、
追加又は除去される多重波長光信号において特定の波長
を反射するように適応されている。ファイバ・ブラッグ
格子を使用する製作技術又は他の調整／プログラム設定
技術を適応する方法は従来技術で周知のことである。こ
れらのファイバ・ブラッグ格子２３０は、ＥＤＦセグメ
ント２４０と２４１との間でファイバ通路に継ぎ合わさ
れて、ＥＤＦセグメント２４０と２４１との間でファイ
バ通路上に直接エッチングされるか、又は他の周知の方
法で組み込まれることができる。波長選択要素としての
ファイバ・ブラッグ格子の利用についての詳細は、例え
ば、Ｈｕｂｎｅｒなどの、ＷＤＭネットワーク構成要素
の構築ブロックとしての非反応性低損失平面導波管の強
化ブラッグ格子、ＳＰＩＥ、Ｖｏｌ．２９９８、Ｎｏ．
１２、Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｗｅｓｔ ９７、Ｓａｎ
Ｊｏｓｅ、ＣＡ、１９９７を参照すること。
【００１５】図２に示した追加／除去マルチプレクサ実
施例のある変形では、エルビウムでドーピング処理した
ファイバ増幅器は、２つの連続するＥＤＦセグメントを
搭載する単一動作長のエルビウムでドーピング処理した
ファイバ（ＥＤＦ）になる。この構成において、調整自
在のファイバ・ブラッグ格子は、ＥＤＦの長さ方向に沿
って組み込まれている、例えば、ＥＤＦに直接エッチン
グされている。
施例のある変形では、エルビウムでドーピング処理した
ファイバ増幅器は、２つの連続するＥＤＦセグメントを
搭載する単一動作長のエルビウムでドーピング処理した
ファイバ（ＥＤＦ）になる。この構成において、調整自
在のファイバ・ブラッグ格子は、ＥＤＦの長さ方向に沿
って組み込まれている、例えば、ＥＤＦに直接エッチン
グされている。
【００１６】ここで図３を見ると、図２で既に説明し図
示した基本的な追加／除去マルチプレクサを搭載する、
拡張自在で光学的に追加／除去するシステムが図示して
ある。光ファイバ２１４に結合した受動性の光分割器２
６０を用いて、反射光信号を１つの入力上で受信し、反
射光信号を複数の出力ポートに分割している。受動性の
光分割器２６０の特性と動作は当業者には周知のことで
ある。概して、調整自在のファイバ格子２３０で反射し
た光信号は、受動性の光分割器２６０で多重通路に分割
されるので、反射光信号λrは受動性の光分割器２６０
の各々出力ポートに送られる。そこで、受動性の光分割
器２６０の各々出力ポートは反射光信号λrの全てを含
んでいる。調整自在の光フィルタ２６５が受動性の光分
割器２６０に結合し、各々調整自在の光フィルタ２６５
は特定の波長を有する個々の光信号の１つだけ通すよう
に適応されている。調整自在の光フィルタ２６５の特性
と動作も当業者には周知のことである。
示した基本的な追加／除去マルチプレクサを搭載する、
拡張自在で光学的に追加／除去するシステムが図示して
ある。光ファイバ２１４に結合した受動性の光分割器２
６０を用いて、反射光信号を１つの入力上で受信し、反
射光信号を複数の出力ポートに分割している。受動性の
光分割器２６０の特性と動作は当業者には周知のことで
ある。概して、調整自在のファイバ格子２３０で反射し
た光信号は、受動性の光分割器２６０で多重通路に分割
されるので、反射光信号λrは受動性の光分割器２６０
の各々出力ポートに送られる。そこで、受動性の光分割
器２６０の各々出力ポートは反射光信号λrの全てを含
んでいる。調整自在の光フィルタ２６５が受動性の光分
割器２６０に結合し、各々調整自在の光フィルタ２６５
は特定の波長を有する個々の光信号の１つだけ通すよう
に適応されている。調整自在の光フィルタ２６５の特性
と動作も当業者には周知のことである。
【００１７】本発明における光信号の追加は、光信号の
除去について既に述べた方式に対して相補的に行われ
る。特に、光伝送器２７５が、多重波長信号に追加され
る特定の波長の光信号を生成するために用いられる。光
伝送器２７５の出力は、１つの出力に対する複数の入力
からの光信号を組み合わせる受動性の光組合せ器２７０
に結合している。追加される個々の光信号の各々を含ん
でいる組み合わされた光信号は、光サーキュレータ２２
０の追加ポート２２３と光ファイバ２２４とを介して多
重波長光信号に結合される。受動性の光組合せ器２７０
と光伝送器２７５の特性と動作も当業者には周知のこと
である。
除去について既に述べた方式に対して相補的に行われ
る。特に、光伝送器２７５が、多重波長信号に追加され
る特定の波長の光信号を生成するために用いられる。光
伝送器２７５の出力は、１つの出力に対する複数の入力
からの光信号を組み合わせる受動性の光組合せ器２７０
に結合している。追加される個々の光信号の各々を含ん
でいる組み合わされた光信号は、光サーキュレータ２２
０の追加ポート２２３と光ファイバ２２４とを介して多
重波長光信号に結合される。受動性の光組合せ器２７０
と光伝送器２７５の特性と動作も当業者には周知のこと
である。
【００１８】多重ブランチを有するツリー構成に受動性
の光分割器２６０と受動性の光組合せ器２７０とを構成
することにより、本発明は、更なる光信号が、将来の除
去部２６６と将来の追加部２７１として図示する、将来
のサービスの内容の更新に従って容易に除去できて追加
できる、拡張自在の追加／除去システムを提供する。例
えば、将来の除去部２６６は、適正な数の受動性の光分
割器２６０と調整自在の光フィルタ２６５とを今の受動
性の光分割器２６０の開放ブランチに単純に追加する
と、このシステムで組み込むことができる。同様に、将
来の追加部２７１は、適正な数の受動性の光分割器２６
０と光伝送器２７５とを今の受動性の光分割器２６０の
開放ブランチに単純に追加すると、このシステムで組み
込むことができる。図４は、１６波長システムのための
将来の追加部２７１と将来の除去部２６６について考え
られる構図を示しており、次に詳細に説明する。重要な
ことは、このシステムは、今のブランチがサービスの内
容を更新している間に動作状態を十分に維持するので、
今の追加／除去機能を中断することなく拡大できること
である。更に、受動性の光分割器２６０と受動性の光組
合せ器２７０は、大半の従来のシステムで見受けられる
波長デマルチプレクサとマルチプレクサほど高価でな
い。この拡大自在の構成は、システムが、波長基準に対
する将来の変更のように、標準指向性の変更でも実施で
きるというてんでも優れている。例えば、光伝送網に用
いる標準波長を将来変更する場合に、マルチプレクサと
デマルチプレクサと他の固定デバイスも、それに伴って
従来技術のシステムでは変更しなければならない。逆
に、本発明では受動性の分割と組合せ機能を用いるの
で、必要な変更についてだけ、調整自在の光ファイバと
ファイバ格子を再調整すればよく、その両方も非破壊的
に実施できる。
の光分割器２６０と受動性の光組合せ器２７０とを構成
することにより、本発明は、更なる光信号が、将来の除
去部２６６と将来の追加部２７１として図示する、将来
のサービスの内容の更新に従って容易に除去できて追加
できる、拡張自在の追加／除去システムを提供する。例
えば、将来の除去部２６６は、適正な数の受動性の光分
割器２６０と調整自在の光フィルタ２６５とを今の受動
性の光分割器２６０の開放ブランチに単純に追加する
と、このシステムで組み込むことができる。同様に、将
来の追加部２７１は、適正な数の受動性の光分割器２６
０と光伝送器２７５とを今の受動性の光分割器２６０の
開放ブランチに単純に追加すると、このシステムで組み
込むことができる。図４は、１６波長システムのための
将来の追加部２７１と将来の除去部２６６について考え
られる構図を示しており、次に詳細に説明する。重要な
ことは、このシステムは、今のブランチがサービスの内
容を更新している間に動作状態を十分に維持するので、
今の追加／除去機能を中断することなく拡大できること
である。更に、受動性の光分割器２６０と受動性の光組
合せ器２７０は、大半の従来のシステムで見受けられる
波長デマルチプレクサとマルチプレクサほど高価でな
い。この拡大自在の構成は、システムが、波長基準に対
する将来の変更のように、標準指向性の変更でも実施で
きるというてんでも優れている。例えば、光伝送網に用
いる標準波長を将来変更する場合に、マルチプレクサと
デマルチプレクサと他の固定デバイスも、それに伴って
従来技術のシステムでは変更しなければならない。逆
に、本発明では受動性の分割と組合せ機能を用いるの
で、必要な変更についてだけ、調整自在の光ファイバと
ファイバ格子を再調整すればよく、その両方も非破壊的
に実施できる。
【００１９】事例だけのことであるが、受動性の光分割
器２６０は、連結受動性の１ＸＮ結合モジュールを用い
て構成し、調整自在の光フィルタ２６５はファイバＦａ
ｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタを用いて構成できる。しか
し、多くの他の適切な受動性の分割器と調整自在の光フ
ィルタは、周知の従来技術であり、本発明でも用いて同
じ結果を得ている。図３に示す実施例は、結合モジュー
ルあたり３ｄｂの損失をもつ連結基準１×２受動性の結
合モジュールを用いることに注目すべきであるが、この
選定は、他の結合サイズもある規定に基づいて同様に実
施できるので、図解だけを意図すると考えるべきであ
る。同様に、受動性の光組合せ器２７０は、連結受動性
のＮ×１結合モジュールを用いて構成できる、又は従来
技術で周知の任意の他の適切な受動性の結合器からも構
成できる。図３は、組合せ器として連結２×１受動性の
結合モジュールを図示しているが、この選定も、他の結
合サイズがある規定に基づいて同様に実施できるので、
図解だけを意図していると考えるべきである。再び、図
３に示した連結２×１結合モジュールは、結合モジュー
ルあたり３ｄｂの損失をもつ標準モジュールである。
器２６０は、連結受動性の１ＸＮ結合モジュールを用い
て構成し、調整自在の光フィルタ２６５はファイバＦａ
ｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタを用いて構成できる。しか
し、多くの他の適切な受動性の分割器と調整自在の光フ
ィルタは、周知の従来技術であり、本発明でも用いて同
じ結果を得ている。図３に示す実施例は、結合モジュー
ルあたり３ｄｂの損失をもつ連結基準１×２受動性の結
合モジュールを用いることに注目すべきであるが、この
選定は、他の結合サイズもある規定に基づいて同様に実
施できるので、図解だけを意図すると考えるべきであ
る。同様に、受動性の光組合せ器２７０は、連結受動性
のＮ×１結合モジュールを用いて構成できる、又は従来
技術で周知の任意の他の適切な受動性の結合器からも構
成できる。図３は、組合せ器として連結２×１受動性の
結合モジュールを図示しているが、この選定も、他の結
合サイズがある規定に基づいて同様に実施できるので、
図解だけを意図していると考えるべきである。再び、図
３に示した連結２×１結合モジュールは、結合モジュー
ルあたり３ｄｂの損失をもつ標準モジュールである。
【００２０】増幅効果を呈するために、ＥＤＦは、エル
ビウム・イオンが高い準安定エネルギー状態になるよう
に“励起”されなければならない。高エネルギー状態の
イオンの数は正規の基底状態のイオンの数より多いの
で、反転分布が生じてＥＤＦが活性増幅媒体になる。本
発明では、ＥＤＦは、図２と３に示すレーザ・ダイオー
ド励起要素のような半導体レーザ励起アセンブリ、又は
従来技術で周知の任意の他の適当な励起源である、励起
源２６０で照らされている。励起光とも呼ばれる、励起
源２６０が生成する発光エネルギーの波長は、多重波長
光信号（すなわち信号光）の任意の波長より短く、応用
事例に基づいて、ＥＤＦＡでは一般的に９８０ｎｍ又は
１４８０ｎｍである。いちどエルビウム・イオンが高い
準安定エネルギー状態に励起されると、それらは、自然
発生ノイズを導く基底状態に自然に戻るか、又は更に、
多重波長光信号からの任意の波長の入力信号光子によっ
て励起されて、コヒーレント光子を放出する。入力信号
の光子と同じ方向と位相と波長の光子である、コヒーレ
ント光子が、利得を構成する。他に述べるように、励起
状態の波長に対応する波長をもつ多重波長光信号からの
入力信号の光子の通過に伴って、励起状態から基底状態
に戻ることになるが、入力信号を増幅する励起放出を伴
うことになる。
ビウム・イオンが高い準安定エネルギー状態になるよう
に“励起”されなければならない。高エネルギー状態の
イオンの数は正規の基底状態のイオンの数より多いの
で、反転分布が生じてＥＤＦが活性増幅媒体になる。本
発明では、ＥＤＦは、図２と３に示すレーザ・ダイオー
ド励起要素のような半導体レーザ励起アセンブリ、又は
従来技術で周知の任意の他の適当な励起源である、励起
源２６０で照らされている。励起光とも呼ばれる、励起
源２６０が生成する発光エネルギーの波長は、多重波長
光信号（すなわち信号光）の任意の波長より短く、応用
事例に基づいて、ＥＤＦＡでは一般的に９８０ｎｍ又は
１４８０ｎｍである。いちどエルビウム・イオンが高い
準安定エネルギー状態に励起されると、それらは、自然
発生ノイズを導く基底状態に自然に戻るか、又は更に、
多重波長光信号からの任意の波長の入力信号光子によっ
て励起されて、コヒーレント光子を放出する。入力信号
の光子と同じ方向と位相と波長の光子である、コヒーレ
ント光子が、利得を構成する。他に述べるように、励起
状態の波長に対応する波長をもつ多重波長光信号からの
入力信号の光子の通過に伴って、励起状態から基底状態
に戻ることになるが、入力信号を増幅する励起放出を伴
うことになる。
【００２１】図２と３を再び見ると、前方動作の励起構
成が図示してあり、励起光は、多重波長光信号からの信
号光と同じ方向で励起源２６０で生成される。この前方
動作の励起構成又は同一方向に伝送する動作の励起構成
では、励起源２６０は、波長選択結合器２６２を介して
ＥＤＦセグメント２４０と光サーキュレータ２１０の出
力ポート２１２との間に結合されている。そのうえ、オ
プションの励起分離器２６３が、レーザを損ねる恐れが
ある後方散乱又は反射に起因する励起信号の戻りを防止
するために、励起源２６０の出力に結合することができ
る。
成が図示してあり、励起光は、多重波長光信号からの信
号光と同じ方向で励起源２６０で生成される。この前方
動作の励起構成又は同一方向に伝送する動作の励起構成
では、励起源２６０は、波長選択結合器２６２を介して
ＥＤＦセグメント２４０と光サーキュレータ２１０の出
力ポート２１２との間に結合されている。そのうえ、オ
プションの励起分離器２６３が、レーザを損ねる恐れが
ある後方散乱又は反射に起因する励起信号の戻りを防止
するために、励起源２６０の出力に結合することができ
る。
【００２２】前述の同一方向に伝送する励起構成にくわ
えて、当業者には周知の他の励起構成が、本発明の精神
と範囲から逸脱せずに使用できる。例えば、後方動作の
励起構成、又は逆方向に伝送する励起構成を用いると、
励起源２６０を光サーキュレータ２２０の入力ポート２
２１とＥＤＦセグメント２４１との間に結合できる。こ
の構成で、励起信号光は、多重波長光入力信号からの信
号光と逆方向で励起源２６０生成できる。両方向の励起
構成では、励起信号光は、多重波長光信号の信号光と一
致する前方方向、及び多重波長光信号の信号光と逆方向
で生成する。本発明のＥＤＦは、光サーキュレータ２２
０の追加ポート２２３からの励起信号光からも励起でき
る。この変形事例の場合、励起源２６０で生成した励起
信号光の波長は、光サーキュレータ２２０の帯域幅に属
していなければならない。励起源２６０は、光サーキュ
レータ２１０の入力ポート２１１を介してＡＤＭの入力
側にも結合できる。再び、励起信号の波長は、光サーキ
ュレータ２１０の帯域幅に属していなければならない。
更に別の変形事例では、励起信号は、受動性の光組合せ
器２７０（図３）を介して追加される他の個々の光信号
と組み合わせることができる。これらの変形事例の各々
で、ＥＤＦ増幅媒体が常に２つの光サーキュレータ２１
０と２２０との間に位置することに注目すべきである。
エルビウムでドーピング処理したファイバ増幅器につい
ての詳細は、アオキに発行され、ここで引例によって包
含されている、米国特許第５，２１８，６０８号の光フ
ァイバ増幅器を参照すること。
えて、当業者には周知の他の励起構成が、本発明の精神
と範囲から逸脱せずに使用できる。例えば、後方動作の
励起構成、又は逆方向に伝送する励起構成を用いると、
励起源２６０を光サーキュレータ２２０の入力ポート２
２１とＥＤＦセグメント２４１との間に結合できる。こ
の構成で、励起信号光は、多重波長光入力信号からの信
号光と逆方向で励起源２６０生成できる。両方向の励起
構成では、励起信号光は、多重波長光信号の信号光と一
致する前方方向、及び多重波長光信号の信号光と逆方向
で生成する。本発明のＥＤＦは、光サーキュレータ２２
０の追加ポート２２３からの励起信号光からも励起でき
る。この変形事例の場合、励起源２６０で生成した励起
信号光の波長は、光サーキュレータ２２０の帯域幅に属
していなければならない。励起源２６０は、光サーキュ
レータ２１０の入力ポート２１１を介してＡＤＭの入力
側にも結合できる。再び、励起信号の波長は、光サーキ
ュレータ２１０の帯域幅に属していなければならない。
更に別の変形事例では、励起信号は、受動性の光組合せ
器２７０（図３）を介して追加される他の個々の光信号
と組み合わせることができる。これらの変形事例の各々
で、ＥＤＦ増幅媒体が常に２つの光サーキュレータ２１
０と２２０との間に位置することに注目すべきである。
エルビウムでドーピング処理したファイバ増幅器につい
ての詳細は、アオキに発行され、ここで引例によって包
含されている、米国特許第５，２１８，６０８号の光フ
ァイバ増幅器を参照すること。
【００２３】再び図２を見ると、これから励起反射器フ
ァイバ格子２３１と呼ぶ、更なるファイバ・ブラッグ格
子２３１をファイバ通路内に設けると、励起源２６０が
生成した励起パワーを更に十分に活用できることが分か
る。特に、この励起反射器ファイバ格子２３１は、光サ
ーキュレータ２２０の入力ポート２２１とＥＤＦセグメ
ント２４１との間に結合されると、励起源２６０からの
励起信号を反射するように適応（例えば調整）される。
この構成から、用いられない励起信号は、各々、ＥＤＦ
セグメント２４０と２４１とを介して反射され戻される
ので、増幅率が改善されることになる。励起反射器ファ
イバ格子２３１は、前述の他の励起構成でも効果的に使
用できる。
ァイバ格子２３１と呼ぶ、更なるファイバ・ブラッグ格
子２３１をファイバ通路内に設けると、励起源２６０が
生成した励起パワーを更に十分に活用できることが分か
る。特に、この励起反射器ファイバ格子２３１は、光サ
ーキュレータ２２０の入力ポート２２１とＥＤＦセグメ
ント２４１との間に結合されると、励起源２６０からの
励起信号を反射するように適応（例えば調整）される。
この構成から、用いられない励起信号は、各々、ＥＤＦ
セグメント２４０と２４１とを介して反射され戻される
ので、増幅率が改善されることになる。励起反射器ファ
イバ格子２３１は、前述の他の励起構成でも効果的に使
用できる。
【００２４】前述の実施例の別の変形では、管理チャン
ネル又は保守点検チャンネルあるいその両方を、必要に
おうじて、多重波長光信号に追加又は除去できる。特
に、更なるファイバ・ブラッグ格子（図示せず）をＥＤ
Ｆセグメント２４０と２４１との間に挿入すると、管理
チャンネル又は保守点検チャンネルあるいその両方に対
応する波長を反射できる。代わりに、ＥＤＦＡスペクト
ルの外側に波長をもつ管理又は保守点検あるいその両方
のチャンネルに対して、更なるファイバ格子（図示せ
ず）を、除去用にＥＤＦセグメント２４０と光サーキュ
レータ２１０との間に又は追加用に光サーキュレータ２
２０とＥＤＦセグメント２４１との間に設けることがで
きる。これらの追加用格子を用いると、管理又は保守点
検あるいその両方のチャンネルを光サーキュレータ２１
０の除去ポート２１３を介して除去できるので、“通
過”通路２２５、すなわち、光サーキュレータ２１０と
２２０との間の通路を横断するチャンネルの不要な増幅
作用を解消できる。同様に、管理又は保守点検あるいそ
の両方のチャンネルは、光波システムにおける次のネッ
トワーク要素に対する伝送のために、光サーキュレータ
２２０の追加ポート２２３を介して多重波長光信号に戻
すことができる。
ネル又は保守点検チャンネルあるいその両方を、必要に
おうじて、多重波長光信号に追加又は除去できる。特
に、更なるファイバ・ブラッグ格子（図示せず）をＥＤ
Ｆセグメント２４０と２４１との間に挿入すると、管理
チャンネル又は保守点検チャンネルあるいその両方に対
応する波長を反射できる。代わりに、ＥＤＦＡスペクト
ルの外側に波長をもつ管理又は保守点検あるいその両方
のチャンネルに対して、更なるファイバ格子（図示せ
ず）を、除去用にＥＤＦセグメント２４０と光サーキュ
レータ２１０との間に又は追加用に光サーキュレータ２
２０とＥＤＦセグメント２４１との間に設けることがで
きる。これらの追加用格子を用いると、管理又は保守点
検あるいその両方のチャンネルを光サーキュレータ２１
０の除去ポート２１３を介して除去できるので、“通
過”通路２２５、すなわち、光サーキュレータ２１０と
２２０との間の通路を横断するチャンネルの不要な増幅
作用を解消できる。同様に、管理又は保守点検あるいそ
の両方のチャンネルは、光波システムにおける次のネッ
トワーク要素に対する伝送のために、光サーキュレータ
２２０の追加ポート２２３を介して多重波長光信号に戻
すことができる。
【００２５】この独特のＡＤＭ構成の最も重要な長所
は、前述のように、図３と４に示した追加／除去システ
ムの動作の説明から理解できる。動作時に、λ1 〜λn
の波長をもつ光信号を有する多重波長光信号（“入力信
号”）は、入力光ファイバ２０５を介して伝送され、光
サーキュレータ２１０の入力ポート２１１に進む。励起
源２６０は、増幅状態で、ＥＤＦセグメント２４０と２
４１とを搭載するＥＤＦＡを設定する励起信号を送る。
光サーキュレータ２１０は、入力信号を出力ポート２１
２に循環して送り、そこで入力信号はＥＤＦセグメント
２４０で増幅される。ファイバ・ブラッグ格子２３０は
除去される特定の光信号を反射する。これらの除去され
る光信号はλr と表される波長をもつ（ここで、λr ＝
｛λ1 ，．．．λK ｝、１≦ｋ≦ｎ）、ここでλr は入
力信号の全波長λ1 〜λn のサブセットである。増幅さ
れた入力信号がファイバ・ブラッグ格子２３０に達する
と、除去される光信号λr がＥＤＦセグメント２４０を
介して反射され、光サーキュレータ２１０の出力ポート
２１２に戻される。これらの反射した光信号は除去ポー
ト２１３に循環して送られ、そこで、光ファイバ２１４
を介して除去される。反射した光信号λr は、複数の出
力ポートの各々で反射した光信号λr を送る受動性の光
分割器２６０の入力になる。
は、前述のように、図３と４に示した追加／除去システ
ムの動作の説明から理解できる。動作時に、λ1 〜λn
の波長をもつ光信号を有する多重波長光信号（“入力信
号”）は、入力光ファイバ２０５を介して伝送され、光
サーキュレータ２１０の入力ポート２１１に進む。励起
源２６０は、増幅状態で、ＥＤＦセグメント２４０と２
４１とを搭載するＥＤＦＡを設定する励起信号を送る。
光サーキュレータ２１０は、入力信号を出力ポート２１
２に循環して送り、そこで入力信号はＥＤＦセグメント
２４０で増幅される。ファイバ・ブラッグ格子２３０は
除去される特定の光信号を反射する。これらの除去され
る光信号はλr と表される波長をもつ（ここで、λr ＝
｛λ1 ，．．．λK ｝、１≦ｋ≦ｎ）、ここでλr は入
力信号の全波長λ1 〜λn のサブセットである。増幅さ
れた入力信号がファイバ・ブラッグ格子２３０に達する
と、除去される光信号λr がＥＤＦセグメント２４０を
介して反射され、光サーキュレータ２１０の出力ポート
２１２に戻される。これらの反射した光信号は除去ポー
ト２１３に循環して送られ、そこで、光ファイバ２１４
を介して除去される。反射した光信号λr は、複数の出
力ポートの各々で反射した光信号λr を送る受動性の光
分割器２６０の入力になる。
【００２６】図３に示すように、受動性の光分割器２６
０は多重ブランチをもつツリーとして構成しているの
で、複数の出力ポートの一部が将来の除去部２６６のた
めに使用できる。更に図示するように、λr に属する４
つの波長信号だけ、この特定の事例ではシステムから実
際に除去される。そこで、適切な数の受動性の光分割器
２６０と調整自在の光フィルタ２６５が除去通路の内部
に含まれている。調整自在の光フィルタ２６５の各々
が、複合反射光信号λr を受信するが、特定の波長をも
つ希望した光信号の１つだけ通すように設計されてい
る。図４は、初期に５０％の追加／除去のサービスであ
る、典型的な１６波長システムの事例を示す。特に、８
つの波長が初期構成の部分として除去され、残りの８つ
の波長は、形成した将来の除去部２６６から、図示され
るように、将来のサービス内容の更新の部分として除去
できる。図４は１つの代表的な構成だけ示しており、他
の種々のツリー構成も関連して使用できることに注目す
べきである。そこで、本発明の拡張自在の特徴は、多く
の異なるシステム・デザインに特に適している。
０は多重ブランチをもつツリーとして構成しているの
で、複数の出力ポートの一部が将来の除去部２６６のた
めに使用できる。更に図示するように、λr に属する４
つの波長信号だけ、この特定の事例ではシステムから実
際に除去される。そこで、適切な数の受動性の光分割器
２６０と調整自在の光フィルタ２６５が除去通路の内部
に含まれている。調整自在の光フィルタ２６５の各々
が、複合反射光信号λr を受信するが、特定の波長をも
つ希望した光信号の１つだけ通すように設計されてい
る。図４は、初期に５０％の追加／除去のサービスであ
る、典型的な１６波長システムの事例を示す。特に、８
つの波長が初期構成の部分として除去され、残りの８つ
の波長は、形成した将来の除去部２６６から、図示され
るように、将来のサービス内容の更新の部分として除去
できる。図４は１つの代表的な構成だけ示しており、他
の種々のツリー構成も関連して使用できることに注目す
べきである。そこで、本発明の拡張自在の特徴は、多く
の異なるシステム・デザインに特に適している。
【００２７】追加／除去サービスの拡張に関連する増幅
について詳細に次に述べる。しかし、除去した光信号λ
rは、除去通路内で発生する任意の挿入損失を補償する
ために、ＥＤＦセグメント２４０を介して戻りトリップ
によって十分に増幅されることに注目すべきである。そ
こで、任意の除去した光信号の利得は、２×Ｌ1 から決
まる。ここで、Ｌ1 は、除去した光信号がＥＤＦセグメ
ント２４０を２回通過するので、ＥＤＦセグメント２４
０の長さになる。
について詳細に次に述べる。しかし、除去した光信号λ
rは、除去通路内で発生する任意の挿入損失を補償する
ために、ＥＤＦセグメント２４０を介して戻りトリップ
によって十分に増幅されることに注目すべきである。そ
こで、任意の除去した光信号の利得は、２×Ｌ1 から決
まる。ここで、Ｌ1 は、除去した光信号がＥＤＦセグメ
ント２４０を２回通過するので、ＥＤＦセグメント２４
０の長さになる。
【００２８】ファイバ・ブラッグ格子２３０で反射しな
かった光信号は“通過通路”２２５を経由してＥＤＦセ
グメント２４１に進み、そこで再び増幅される。このよ
うに、“通過”トラヒックの利得は、“通過”信号が各
々ＥＤＦセグメントを１回通るので、Ｌ1 ＋Ｌ2 から決
まる。これらの“通過”信号は、次に、入力ポート２２
１を介して光サーキュレータ２２０に入力される。
かった光信号は“通過通路”２２５を経由してＥＤＦセ
グメント２４１に進み、そこで再び増幅される。このよ
うに、“通過”トラヒックの利得は、“通過”信号が各
々ＥＤＦセグメントを１回通るので、Ｌ1 ＋Ｌ2 から決
まる。これらの“通過”信号は、次に、入力ポート２２
１を介して光サーキュレータ２２０に入力される。
【００２９】追加される光信号は、光伝送器２７５のよ
うな適切な光学的要素によって挿入され、各々個々の光
信号が特定の波長を有して追加される。光伝送器２７５
の出力は受動性の光組合せ器２７０の入力になり、そこ
で、その複数の入力ポートの各々からの信号の全てが１
つの出力ポートに組み合わされる。図３に示すように、
受動性の光組合せ器２７０はツリーとして構成するの
で、複数の入力ポートの一部が将来の追加部２７１のた
めに使用できる。更に図示するように、４つの波長信号
だけ、この特定の事例では多重波長信号に実際に追加さ
れる。従って、適切な数の受動性の光組合せ器２７０と
光伝送器２７５が追加通路内に含まれている。最上部の
受動性の光組合せ器２７０からの組み合わされた光信号
は、多重波長信号に追加される光信号のために個々の波
長信号の各々を含んでいる。これらの追加される光信号
は、出力ポート２２３を介して光サーキュレータ２２０
に入り、循環されて入力ポート２２１から出てゆく。こ
れらの光信号は、次に、ＥＤＦセグメント２４１を通
り、そこで増幅される。ファイバ・ブラッグ格子２３０
は、追加される光信号を反射して、ＥＤＦセグメント２
４１を介して、光サーキュレータ２２０の入力ポート２
２１に戻す。光サーキュレータ２２０は、“通過”光信
号を被追加光信号と共に、出力光ファイバ２５０の出力
ポート２２２に出力する。“被追加”光信号の利得は、
２×Ｌ2から決まる。ここで、Ｌ2は、被追加光信号がＥ
ＤＦセグメント２４１を２回通過するので、ＥＤＦセグ
メント２４１の長さになる。最初に５０％の追加／除去
機能を行う１６波長システムの事例を示す図４を再び見
ると、８つの波長が初期構成の部分として追加され、残
りの８つの波長は形成した将来の追加部２７１で図示さ
れるように、将来のサービス内容更新の部分として追加
できる。他の構成も、除去に関連して既に述べたように
して構成できる。
うな適切な光学的要素によって挿入され、各々個々の光
信号が特定の波長を有して追加される。光伝送器２７５
の出力は受動性の光組合せ器２７０の入力になり、そこ
で、その複数の入力ポートの各々からの信号の全てが１
つの出力ポートに組み合わされる。図３に示すように、
受動性の光組合せ器２７０はツリーとして構成するの
で、複数の入力ポートの一部が将来の追加部２７１のた
めに使用できる。更に図示するように、４つの波長信号
だけ、この特定の事例では多重波長信号に実際に追加さ
れる。従って、適切な数の受動性の光組合せ器２７０と
光伝送器２７５が追加通路内に含まれている。最上部の
受動性の光組合せ器２７０からの組み合わされた光信号
は、多重波長信号に追加される光信号のために個々の波
長信号の各々を含んでいる。これらの追加される光信号
は、出力ポート２２３を介して光サーキュレータ２２０
に入り、循環されて入力ポート２２１から出てゆく。こ
れらの光信号は、次に、ＥＤＦセグメント２４１を通
り、そこで増幅される。ファイバ・ブラッグ格子２３０
は、追加される光信号を反射して、ＥＤＦセグメント２
４１を介して、光サーキュレータ２２０の入力ポート２
２１に戻す。光サーキュレータ２２０は、“通過”光信
号を被追加光信号と共に、出力光ファイバ２５０の出力
ポート２２２に出力する。“被追加”光信号の利得は、
２×Ｌ2から決まる。ここで、Ｌ2は、被追加光信号がＥ
ＤＦセグメント２４１を２回通過するので、ＥＤＦセグ
メント２４１の長さになる。最初に５０％の追加／除去
機能を行う１６波長システムの事例を示す図４を再び見
ると、８つの波長が初期構成の部分として追加され、残
りの８つの波長は形成した将来の追加部２７１で図示さ
れるように、将来のサービス内容更新の部分として追加
できる。他の構成も、除去に関連して既に述べたように
して構成できる。
【００３０】前述の説明から明らかのように、ＥＤＦセ
グメント２４０と２４１の長さＬ1とＬ2 は、各々、除
去と追加と“通過”の通路内で生じる任意の挿入損失を
補償するようにサイズが設定できる。特に、長さＬ1 を
有するＥＤＦセグメント２４０は除去通路と“通過”通
路とで生じる挿入損失に対して利得を呈するが、長さＬ
2 を有するＥＤＦセグメント２４１は追加通路と“通
過”通路とで生じる挿入損失に対して利得を呈する。更
に、本発明は、通路の各々の損失補償に必要な利得量
は、ＥＤＦセグメント２４０と２４１に適した長さＬ1
とＬ2 を選択するとともに励起信号に適したパワー・レ
ベルを選択すると調整できるので、特別に製作すること
もできる。従って、拡張自在の追加／除去システムは、
今のサービスが将来のサービス内容の更新に起因して中
断しないように設計できる。一例として図４を用いる
と、Ｌ1 とＬ2 は、十分な損失補償が除去と追加の通路
で分割し組み合わせる信号の最大量に対して与えられる
ように、最初に大きさが設定できる。更なる光信号が将
来のサービス内容更新の部分として除去又は追加される
或いはその両方が実施される必要があるので、励起パワ
ーだけ任意の更なる損失を考慮するために調整しなけれ
ばならない。従って、通路は、従来のシステムのケース
のように、デバイスを交換するために切断されることが
ないので、今の追加／除去サービスは中断されない。更
に、本発明の一体化増幅方式は、コストや設計の紛らわ
しさや増幅効率からみても、一体化光増幅器に付随する
問題を解消できる。
グメント２４０と２４１の長さＬ1とＬ2 は、各々、除
去と追加と“通過”の通路内で生じる任意の挿入損失を
補償するようにサイズが設定できる。特に、長さＬ1 を
有するＥＤＦセグメント２４０は除去通路と“通過”通
路とで生じる挿入損失に対して利得を呈するが、長さＬ
2 を有するＥＤＦセグメント２４１は追加通路と“通
過”通路とで生じる挿入損失に対して利得を呈する。更
に、本発明は、通路の各々の損失補償に必要な利得量
は、ＥＤＦセグメント２４０と２４１に適した長さＬ1
とＬ2 を選択するとともに励起信号に適したパワー・レ
ベルを選択すると調整できるので、特別に製作すること
もできる。従って、拡張自在の追加／除去システムは、
今のサービスが将来のサービス内容の更新に起因して中
断しないように設計できる。一例として図４を用いる
と、Ｌ1 とＬ2 は、十分な損失補償が除去と追加の通路
で分割し組み合わせる信号の最大量に対して与えられる
ように、最初に大きさが設定できる。更なる光信号が将
来のサービス内容更新の部分として除去又は追加される
或いはその両方が実施される必要があるので、励起パワ
ーだけ任意の更なる損失を考慮するために調整しなけれ
ばならない。従って、通路は、従来のシステムのケース
のように、デバイスを交換するために切断されることが
ないので、今の追加／除去サービスは中断されない。更
に、本発明の一体化増幅方式は、コストや設計の紛らわ
しさや増幅効率からみても、一体化光増幅器に付随する
問題を解消できる。
【００３１】例えば、大都市のエリア・リングのような
短い光学的ネットワークの現実的な設計構成では、長さ
Ｌ1 とＬ2 及び励起パワーは、次に示す項目のなかで高
いものに付随する損失を補償するように選択できる。 （１）短い通路に対して、ネットワーク・ノード間の伝
送ファイバで生じる損失を含む、“通過”通路の損失。
これらの損失は、短い光学的ネットワークの場合、一般
的に５ｄｂ〜１２ｄｂの範囲にある。 （２）除去する光信号に付随する損失。光受信器の感度
と信号の分割に用いる技術は、これらの損失を決定する
際にも考慮しなければならない。受動性分割方式を用い
る場合、例えば、３ｄｂの結合器では、１６波長のシス
テムの損失は約１２ｄｂ〜１５ｄｂ（例えば、信号分割
部分ごとに３ｄｂの損失）になる。 （３）追加する光信号に付随する損失。局部的な追加チ
ャンネルに用いる光伝送器のパワーと信号の組合せに用
いる技術は、これらの損失を決定する際も考慮しなけれ
ばならない。再び、受動性組合せ方式を用いる場合、例
えば、３ｄｂの結合器では、１６波長のシステムの損失
は約１２ｄｂ〜１５ｄｂ（例えば、信号の組み合わせご
とに３ｄｂの損失）になる。
短い光学的ネットワークの現実的な設計構成では、長さ
Ｌ1 とＬ2 及び励起パワーは、次に示す項目のなかで高
いものに付随する損失を補償するように選択できる。 （１）短い通路に対して、ネットワーク・ノード間の伝
送ファイバで生じる損失を含む、“通過”通路の損失。
これらの損失は、短い光学的ネットワークの場合、一般
的に５ｄｂ〜１２ｄｂの範囲にある。 （２）除去する光信号に付随する損失。光受信器の感度
と信号の分割に用いる技術は、これらの損失を決定する
際にも考慮しなければならない。受動性分割方式を用い
る場合、例えば、３ｄｂの結合器では、１６波長のシス
テムの損失は約１２ｄｂ〜１５ｄｂ（例えば、信号分割
部分ごとに３ｄｂの損失）になる。 （３）追加する光信号に付随する損失。局部的な追加チ
ャンネルに用いる光伝送器のパワーと信号の組合せに用
いる技術は、これらの損失を決定する際も考慮しなけれ
ばならない。再び、受動性組合せ方式を用いる場合、例
えば、３ｄｂの結合器では、１６波長のシステムの損失
は約１２ｄｂ〜１５ｄｂ（例えば、信号の組み合わせご
とに３ｄｂの損失）になる。
【００３２】従って、本発明の独特な設計、すなわち、
波長選択ファイバ格子と一体化して区分けされたＥＤＦ
Ａは、処理中の光信号に任意の損失を与えない追加／除
去システムを呈する。特に、本発明は、多重波長光信号
における波長の追加と除去と“急送”（すなわち、通
過）に一般的に付随する全損失を補償するように設計で
きる。実際に、本発明は、前述のように、励起パワーを
変更するか、又はＥＤＦセグメントの適切な数と長さと
を選択するか、あるいその両方を実施すると、特定の応
用事例に相応して特別に製作できるので構成自在であ
る。この機能を用いると、本発明は、追加／除去システ
ムが位置する物理的プラントの外側でファイバ通路に沿
って生じる損失を補償するために、多重波長光信号に純
粋の利得を呈するように設計することもできる。この拡
張自在の追加／除去システムの活用は、ファイバ損失が
長距離ネットワークで見受けられるものより全体的に小
さい、大都市のエリア・リングのように、短い及び中間
的な光学的ネットワークの応用事例にとって特に効果的
である。
波長選択ファイバ格子と一体化して区分けされたＥＤＦ
Ａは、処理中の光信号に任意の損失を与えない追加／除
去システムを呈する。特に、本発明は、多重波長光信号
における波長の追加と除去と“急送”（すなわち、通
過）に一般的に付随する全損失を補償するように設計で
きる。実際に、本発明は、前述のように、励起パワーを
変更するか、又はＥＤＦセグメントの適切な数と長さと
を選択するか、あるいその両方を実施すると、特定の応
用事例に相応して特別に製作できるので構成自在であ
る。この機能を用いると、本発明は、追加／除去システ
ムが位置する物理的プラントの外側でファイバ通路に沿
って生じる損失を補償するために、多重波長光信号に純
粋の利得を呈するように設計することもできる。この拡
張自在の追加／除去システムの活用は、ファイバ損失が
長距離ネットワークで見受けられるものより全体的に小
さい、大都市のエリア・リングのように、短い及び中間
的な光学的ネットワークの応用事例にとって特に効果的
である。
【００３３】本発明のＥＤＦＡ構成は、多重ＥＤＦセグ
メントが用いられている場合でも、単一段の増幅器とし
て機能する。特に、多重セグメントが単一増幅器として
励起され、１つのセグメントが直接励起されるが、他の
セグメントは１つのセグメントを介する余分な励起パワ
ーによって励起される。従って、本発明は、ＡＤＭの追
加と除去と通過の通路で光信号を増幅するために、励起
源と波長選択要素と光転送素子と共に、単一利得要素を
用いている。更に、ＥＤＦＡの増幅機能とファイバ格子
を介する波長選択性の追加／除去機能とを一体化するこ
とによって、拡張自在で、総合的な波長選択性で、無損
失の追加／除去機能が、不要な設計的な紛らわしを加え
ずに、低コストで与えられる。
メントが用いられている場合でも、単一段の増幅器とし
て機能する。特に、多重セグメントが単一増幅器として
励起され、１つのセグメントが直接励起されるが、他の
セグメントは１つのセグメントを介する余分な励起パワ
ーによって励起される。従って、本発明は、ＡＤＭの追
加と除去と通過の通路で光信号を増幅するために、励起
源と波長選択要素と光転送素子と共に、単一利得要素を
用いている。更に、ＥＤＦＡの増幅機能とファイバ格子
を介する波長選択性の追加／除去機能とを一体化するこ
とによって、拡張自在で、総合的な波長選択性で、無損
失の追加／除去機能が、不要な設計的な紛らわしを加え
ずに、低コストで与えられる。
【００３４】本発明は、大都市エリア・ネットワーク
（ＭＡＮｓ）のための緻密な波長分割多重方式（ＤＷＤ
Ｍ）光学的リング構造において効果的に使用することが
できる。本発明の拡張自在の追加／除去システムはＭＡ
Ｎリングの応用事例に特に適している。なぜならば、Ｍ
ＡＮは伝搬信号の混合体を受ける狭い地理学的領域内に
おいて高濃度の追加／除去のための施設を具備すること
を一般的に特長にしているからである。更に、ＭＡＮの
動的な性格として、緻密に形成したＭＡＮの内部の他の
ユーザに対する今のサービスを中断せずに、更なる追加
／除去を実施するために、全体的な柔軟性が要求され
る。例えば、一般的なＭＡＮのローカル・ノードでは、
ループ・トラヒックの全てをサービス・ノードに搬送す
る。そのうえ、低容量の配送リングがローカル・ノード
の中枢リングに全体的に多重化されている。これらの低
容量の配送リングは、共にルーセント・テクノロジー社
製であるＳＬＣR −２０００アクセス・システム又はＤ
ＤＭ−２０００ファイバリーチ・マルチプレクサのよう
な、契約者宅内装置４３５によって一般的に操作され
る、多くの契約者宅内ノードにおいてトラヒックを増減
するために用いられる。配送リングは、一般的にＯＣ−
３（１５５Ｍｂｐｓ）又はＯＣ−１２（６２２Ｍｂｐ
ｓ）リングである。従って、当業者は、本発明は選択性
で拡張自在の追加／除去機能のためにＭＡＮのローカル
・ノードにおいて特に有用であることを認めるものと思
われる。ＭＡＮアプリケーションについて特にここで述
べてきたが、本発明の原理に準じる拡張自在で光学的に
追加／除去するシステムを効果的に運用できる多くの他
の光学的ネットワーク・アプリケーションも可能であ
る。
（ＭＡＮｓ）のための緻密な波長分割多重方式（ＤＷＤ
Ｍ）光学的リング構造において効果的に使用することが
できる。本発明の拡張自在の追加／除去システムはＭＡ
Ｎリングの応用事例に特に適している。なぜならば、Ｍ
ＡＮは伝搬信号の混合体を受ける狭い地理学的領域内に
おいて高濃度の追加／除去のための施設を具備すること
を一般的に特長にしているからである。更に、ＭＡＮの
動的な性格として、緻密に形成したＭＡＮの内部の他の
ユーザに対する今のサービスを中断せずに、更なる追加
／除去を実施するために、全体的な柔軟性が要求され
る。例えば、一般的なＭＡＮのローカル・ノードでは、
ループ・トラヒックの全てをサービス・ノードに搬送す
る。そのうえ、低容量の配送リングがローカル・ノード
の中枢リングに全体的に多重化されている。これらの低
容量の配送リングは、共にルーセント・テクノロジー社
製であるＳＬＣR −２０００アクセス・システム又はＤ
ＤＭ−２０００ファイバリーチ・マルチプレクサのよう
な、契約者宅内装置４３５によって一般的に操作され
る、多くの契約者宅内ノードにおいてトラヒックを増減
するために用いられる。配送リングは、一般的にＯＣ−
３（１５５Ｍｂｐｓ）又はＯＣ−１２（６２２Ｍｂｐ
ｓ）リングである。従って、当業者は、本発明は選択性
で拡張自在の追加／除去機能のためにＭＡＮのローカル
・ノードにおいて特に有用であることを認めるものと思
われる。ＭＡＮアプリケーションについて特にここで述
べてきたが、本発明の原理に準じる拡張自在で光学的に
追加／除去するシステムを効果的に運用できる多くの他
の光学的ネットワーク・アプリケーションも可能であ
る。
【００３５】
【発明の効果】前述の特定の実施例は本発明の原理を図
示するだけであり、種々の変更が本発明の精神と範囲か
ら逸脱せずに当業者によって実施できることが分かる。
従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲だけによって
制限される。
示するだけであり、種々の変更が本発明の精神と範囲か
ら逸脱せずに当業者によって実施できることが分かる。
従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲だけによって
制限される。
【図１】代表的な従来技術の追加／除去マルチプレクサ
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】本発明に用いる無損失で光学的に追加／除去す
るマルチプレクサの構成を示す図である。
るマルチプレクサの構成を示す図である。
【図３】本発明の原理に準じて図２の構成を用いる拡張
自在で光学的に追加／除去するシステムを示す図であ
る。
自在で光学的に追加／除去するシステムを示す図であ
る。
【図４】一般的な１６波長システムのための拡張自在の
追加／除去構成を示す図である。
追加／除去構成を示す図である。
２１０、２２０ 指向性光伝送器 ２１１ 入力ポート ２１２ 出力ポート ２３０ 波長選択要素 ２４０、２４１ エルビウムでドーピング処理したファ
イバ ２６０ 励起源 ２６２ 結合器
イバ ２６０ 励起源 ２６２ 結合器
Claims (29)
- 【請求項１】 拡張自在で光学的に追加／除去するシス
テムであって、 入力ポートと出力ポートとを有する光学的に追加／除去
するマルチプレクサ要素において、前記の入力ポートは
異なる波長の個々の光信号を有する多重波長光信号を受
信し、前記のマルチプレクサ要素は、前記の多重波長光
信号から除去された前記の個々の光信号の少なくとも１
つを搬送する除去通路と、前記の多重波長光信号に追加
される特定の波長の少なくとも１つの光信号を搬送する
追加通路と、前記の入力ポートと前記の出力ポートとの
間に結合された通過通路とを更に含んでいて、前記の追
加と除去の通路は各々互いに且つ前記の通過通路と共通
する部分を備えている、前記の光学的に追加／除去する
マルチプレクサ要素と、 前記の多重波長光信号から除去される前記の少なくとも
１つの個々の光信号を受信するとともに、複数の出力ポ
ートを介して前記の少なくとも１つの個々の光信号を送
るために、前記の除去通路に結合された受動性の光信号
分割器と、 前記の複数の出力ポートの１つに結合された調整自在の
光フィルタにおいて、特定の波長の１つの個々の光信号
だけ選択的に通すように動作できる前記の調整自在の光
フィルタとを搭載し、 前記の共通する部分は、拡張自在の追加／除去システム
で用いるために集中的な増幅機能をもつ波長選択装置を
搭載しており、前記の装置は、 前記の入力ポートと前記の出力ポートとの間で波長選択
通路に設けた少なくとも１つの波長選択要素と、 前記の波長選択通路と一体化した光学的に増幅する希土
類でドーピング処理したファイバ部において、 前記の入力ポートと前記の少なくとも１つの波長選択要
素との間に結合された第１のセグメントと、 前記の少なくとも１つの波長選択要素と前記の出力ポー
トとの間に結合された第２のセグメントとを搭載する、
前記の光学的に増幅する希土類でドーピング処理したフ
ァイバ部と、 前記の光学的に増幅する希土類でドーピング処理したフ
ァイバ部に結合されていて、それを励起するように動作
できる、励起光源とを搭載しており、 前記の少なくとも１つの波長選択要素は、前記の第１の
セグメントを介して前記の除去通路を横断して前記の多
重波長光信号から除去される前記の少なくとも１つの個
々の光信号を選択的に反射するように適応されていて、 他の前記の複数の出力ポートは、サービス内容更新の部
分として前記の多重波長光信号から除去された他に反射
された個々の光信号を選択的に通すために、ツリー構造
で、更なる受動性の光信号分割器と調整自在の光フィル
タとを受けるように適応されている、前記の拡張自在で
光学的に追加／除去するシステム。 - 【請求項２】前記の多重波長光信号に追加される特定の
波長の前記の個々の光信号を伝送する光伝送器と、 複数の入力ポートを有する受動性の光信号組合せ器にお
いて、前記の複数の入力ポートの１つは追加される前記
の個々の光信号を受信する前記の光伝送器に結合されて
いて、前記の多重波長光信号に追加される前記の個々の
光信号を送るために前記の追加通路に結合された出力ポ
ートを更に搭載している、前記の受動性の光信号組合せ
器とを更に搭載していて、 前記の少なくとも１つの波長選択要素は、前記の多重波
長光信号に追加される前記の個々の光信号を選択的に反
射するように適応されていて、 他の前記の複数の入力ポートは、サービス内容更新の部
分として前記の多重波長光信号に他の個々の光信号を追
加するために、ツリー構成で、更なる受動性の光組合せ
器と光伝送器とを受けるように適応されている、請求項
１に記載のシステム。 - 【請求項３】 前記の第１のセグメントの長さは前記の
多重波長光信号から除去された前記の個々の光信号に光
学的増幅利得を呈するように選択され、 前記の第２のセグメントの長さは、前記の多重波長光信
号に追加された前記の個々の光信号に光学的増幅利得を
呈するように選択され、反射しなかった光信号のための
光学的増幅利得は前記の第１と第２のセグメントの組み
合わされた長さから決定され、 光学的に追加／除去するシステムは、前記の第１と第２
のセグメントの長さを変更するとともに、前記の励起光
源のパワーを選択的に制御することによって、前記の追
加され除去された光信号に損失補償を呈するように選択
的に構成できる、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項４】 少なくとも１つの波長選択要素は、前記
の多重波長光信号からの異なる波長の前記の個々の光信
号の任意の１つを反射するように選択的に調整できる、
請求項２に記載のシステム。 - 【請求項５】 前記の希土類でドーピング処理した光フ
ァイバがエルビウムでドーピング処理した光ファイバを
備えている、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項６】 前記の少なくとも１つの波長選択要素が
ファイバ・ブラッグ格子である、請求項１に記載のシス
テム - 【請求項７】 前記の受動性の光信号分割器が１×Ｎの
光結合器を搭載している、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項８】 前記の調整自在の光フィルタがファイバ
ファブリ−ペロットフィルタを搭載している、請求項１
に記載のシステム。 - 【請求項９】 前記の受動性の光信号組合せ器がＮ×１
光結合器を搭載する、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記の励起光源が、同一方向に伝送す
る励起構成と、逆方向に伝送する励起構成と、混成の両
方向の励起構成とから成るグループから選択された励起
構造で、前記の光学的に増幅する希土類でドーピング処
理したファイバ部に結合されている、請求項１に記載の
システム。 - 【請求項１１】 前記の光学的に増幅する希土類でドー
ピング処理したファイバ部によって与えられる前記の光
学的増幅利得は、中断のない状態で、サービス内容更新
中に、前記の受動性の光信号分割器と前記の受動性の光
信号組合せ器と前記の調整自在の光フィルタと前記の光
伝送器との追加に付随する、損失を補償するように選択
的に調整できる、請求項３に記載のシステム。 - 【請求項１２】 拡張自在で光学的に追加／除去するシ
ステムであって、 入力ポートと出力ポートとを有する光学的に追加／除去
するマルチプレクサ要素において、前記の入力ポートは
異なる波長の個々の光学的チャンネルを有する波長分割
多重化（ＷＤＭ）光信号を受信し、前記のマルチプレク
サ要素は、前記のＷＤＭ光信号から除去された前記の個
々の光学的チャンネルの少なくとも１つを搬送する除去
通路と、前記のＷＤＭ光信号に追加される特定の波長の
少なくとも１つの光学的チャンネルを搬送する追加通路
と、前記の入力ポートと前記の出力ポートとの間に結合
された通過通路とを更に含んでいて、前記の追加と除去
の通路は各々互いに且つ前記の通過通路と共通する部分
を備えている、前記の光学的に追加／除去するマルチプ
レクサ要素と、 前記のＷＤＭ光信号から除去される前記の少なくとも１
つの個々の光学的チャンネルを受けるとともに、複数の
出力ポートを介して前記の少なくとも１つの個々の光学
的チャンネルを送るために、前記の除去通路に結合され
た受動性の光信号分割器と、 前記の複数の出力ポートの１つに結合された調整自在の
光フィルタにおいて、特定の波長の１つの個々の光学的
チャンネルだけ選択的に通すように動作できる前記の調
整自在の光フィルタとを搭載し、 前記の共通する部分は、拡張自在の追加／除去システム
で用いるために集中的な増幅機能をもつ波長選択装置を
搭載しており、前記の装置は、 前記の入力ポートと前記の出力ポートとの間で波長選択
通路に設けた少なくとも１つの波長選択要素と、 前記のＷＤＭ光信号を光学的に増幅するために、前記の
入力と出力とのポートの間で前記の波長選択通路に沿っ
て一体化された希土類でドーピング処理したファイバ部
と、 前記の希土類でドーピング処理した光ファイバ部に結合
されていて、それを励起するように動作できる、励起光
源とを搭載しており、 前記の少なくとも１つの波長選択要素は、前記の第１の
セグメントを介して前記の除去通路を横断して前記のＷ
ＤＭ光信号から除去される前記の少なくとも１つの個々
の光学的チャンネルを選択的に反射するように適応され
ていて、 他の前記の複数の出力ポートは、サービス内容の更新の
部分として前記のＷＤＭ光信号から除去された他に反射
された個々の光学的チャンネルを選択的に通すために、
ツリー構造で、更なる受動性の光信号分割器と調整自在
の光フィルタとを受けるように適応されている、前記の
拡張自在で光学的に追加／除去するシステム。 - 【請求項１３】前記のＷＤＭ光信号に追加される特定の
波長の個々の光学的チャンネルを伝送する光伝送器と、 複数の入力ポートを有する受動性の光信号組合せ器にお
いて、前記の複数の入力ポートの１つは追加される前記
の個々の光学的チャンネルを受ける前記の光伝送器に結
合されていて、追加される前記の個々の光学的チャンネ
ルを送るために前記の第２の光サーキュレータの追加ポ
ートに結合された出力ポートを更に搭載している、前記
の受動性の光信号組合せ器とを更に搭載していて、 前記の少なくとも１つの波長選択ファイバ格子は、前記
のＷＤＭ光信号に追加される前記の個々の光学的チャン
ネルを選択的に反射するように適応されていて、 他の前記の複数の入力ポートは、サービス内容更新の部
分として前記のＷＤＭ光信号に他の個々の光学的チャン
ネルを追加するために、ツリー構成で、更なる受動性の
光組合せ器と光伝送器とを受けるように適応されてい
る、請求項１２に記載のシステム。 - 【請求項１４】 前記の希土類でドーピング処理した光
ファイバ部が、第１のセグメントと、 前記の第１のセグメントに連なる第２のセグメントとを
搭載し、 前記の第１のセグメントの長さは、前記のＷＤＭ光信号
から除去された前記の個々の光学的チャンネルに光学的
増幅利得を呈するように選択され、前記の第２のセグメ
ントの長さは、前記のＷＤＭ光信号に追加された前記の
個々の光学的チャンネルに光学的増幅利得を呈するよう
に選択され、反射されなかった光学的チャンネルの光学
的増幅利得は前記の第１と第２のセグメントの組み合わ
された長さによって決定され、 光学的に追加／除去するシステムは、前記の第１と第２
のセグメントの長さを変更するとともに、前記の励起光
源のパワーを選択的に制御することによって、前記の追
加され除去された光学的チャンネルに対して損失補償を
呈するように選択的に構成できる、請求項１３に記載の
システム。 - 【請求項１５】 拡張自在で光学的に追加／除去するシ
ステムであって、 第１と第２の指向性光伝送器を有する光学的に追加／除
去するマルチプレクサ要素において、前記の第１の指向
性光伝送器は異なる波長の個々の光信号を有する多重波
長光信号を受信するように結合されている、前記の光学
的に追加／除去するマルチプレクサ要素と、 前記の多重波長光信号から除去される少なくとも１つの
個々の光信号を受信するとともに、複数の出力ポートを
介して前記の少なくとも１つの個々の光信号を送るため
に、前記の第１の指向性光伝送器の除去ポートに結合さ
れた受動性の光信号分割器と、 前記の複数の出力ポートの１つに結合された調整自在の
光フィルタにおいて、特定の波長の１つの個々の光信号
だけ選択的に通すように動作できる、前記の調整自在の
光フィルタと、 拡張自在で光学的に追加／除去するシステムで用いるた
めに集中的な増幅機能をもつ波長選択装置において、 前記の第１と第２の指向性光伝送器の間で波長選択通路
に設けた少なくとも１つの波長選択要素と、 前記の波長選択通路と一体化した光学的に増幅する希土
類でドーピング処理したファイバ部において、 前記の第１の指向性光伝送器と前記の少なくとも１つの
波長選択要素との間に結合された第１のセグメントと、 前記の少なくとも１つの波長選択要素と前記の第２の指
向性光伝送器との間に結合された第２のセグメントとと
を搭載する、前記の光学的に増幅する希土類でドーピン
グ処理したファイバ部と、 前記の希土類でドーピング処理したファイバ部に結合さ
れていて、それを励起するように動作できる、励起光源
とを搭載する、前記の波長選択装置とを搭載しており、 前記の少なくとも１つの波長選択要素は、前記の除去ポ
ートを介して前記の多重波長光信号から除去される前記
の少なくとも１つの個々の光信号を選択的に反射するよ
うに適応されていて、 他の前記の複数の出力ポートは、サービス内容更新の部
分として前記の多重波長光信号から除去された他に反射
された個々の光信号を選択的に通すために、ツリー構造
で、更なる受動性の光信号分割器と調整自在の光フィル
タとを受けるように適応されている、前記の拡張自在で
光学的に追加／除去するシステム。 - 【請求項１６】前記の多重波長光信号に追加される特定
の波長の個々の光信号を伝送する光伝送器と、 複数の入力ポートを有する受動性の光信号組合せ器にお
いて、前記の複数の入力ポートの１つは追加される前記
の個々の光信号を受信する前記の光伝送器に結合されて
いて、追加される前記の個々の光信号を送るために前記
の第２の指向性光伝送器の追加ポートに結合された出力
ポートを更に搭載している、前記の受動性の光信号組合
せ器とを更に搭載していて、 前記の少なくとも１つの波長選択ファイバ格子は、前記
の多重波長光信号に追加される前記の個々の光信号を選
択的に反射するように適応されていて、 他の前記の複数の入力ポートは、サービス内容更新の部
分として前記の多重波長光信号に他の個々の光信号を追
加するために、ツリー構成において、更なる受動性の光
組合せ器と光伝送器とを受けるように適応されている、
請求項１５に記載のシステム。 - 【請求項１７】 前記の第１のセグメントの長さは前記
の多重波長光信号から除去された前記の個々の光信号に
光学的増幅利得を呈するように選択され、 前記の第２のセグメントの長さは、前記の多重波長光信
号に追加された前記の個々の光信号に光学的増幅利得を
呈するように選択され、反射しなかった光信号のための
光学的増幅利得は前記の第１と第２のセグメントの組み
合わされた長さから決定され、 前記の光学的に追加／除去するシステムは、前記の第１
と第２のセグメントの長さを変更するとともに、前記の
励起光源のパワーを選択的に制御することによって、前
記の追加され除去された光信号に損失補償を呈するよう
に選択的に構成できる、請求項１６に記載のシステム。 - 【請求項１８】 前記の少なくとも１つの波長選択要素
は、前記の多重波長光信号からの異なる波長の前記の個
々の光信号の任意の１つを反射するように選択的に調整
できる、請求項１６に記載のシステム。 - 【請求項１９】 前記の第１と第２の指向性光伝送器
は、各々、第１と第２の光サーキュレータを搭載してい
る、請求項１６に記載のシステム。 - 【請求項２０】 前記の希土類でドーピング処理した光
ファイバがエルビウムでドーピング処理した光ファイバ
を備えている、請求項１５に記載のシステム。 - 【請求項２１】 前記の少なくとも１つの波長選択要素
がファイバ・ブラッグ格子である、請求項１５に記載の
システム - 【請求項２２】 前記の受動性の光信号分割器が１×Ｎ
の光結合器を搭載している、請求項１５に記載のシステ
ム。 - 【請求項２３】 前記の調整自在の光フィルタがファイ
バファブリ−ペロットフィルタを搭載している、請求項
１５に記載のシステム。 - 【請求項２４】 前記の受動性の光信号組合せ器がＮ×
１光結合器を搭載する、請求項１６に記載のシステム。 - 【請求項２５】 前記の励起光源が、同一方向に伝送す
る励起構成と、逆方向に伝送する励起構成と、混成の両
方向の励起構成とから成るグループから選択された励起
構造で、前記の希土類でドーピング処理したファイバ部
に結合されている、請求項１５に記載のシステム。 - 【請求項２６】 前記の光学的に増幅する希土類でドー
ピング処理したファイバ部によって与えられる前記の光
学的増幅利得は、中断のない状態で、サービス内容更新
中に、前記の受動性の光信号分割器と前記の受動性の光
信号組合せ器と前記の調整自在の光フィルタと前記の光
伝送器との追加に付随する、損失を補償するように選択
的に調整できる、請求項１７に記載のシステム。 - 【請求項２７】 拡張自在で光学的に追加／除去するシ
ステムであって、 第１と第２の光サーキュレータを有する光学的に追加／
除去するマルチプレクサ要素において、前記の第１の光
サーキュレータが異なる波長の個々の光学的チャンネル
を有する波長分割多重化（ＷＤＭ）光信号を受信するよ
うに結合されている、前記の光学的に追加／除去するマ
ルチプレクサと、 前記のＷＤＭ光信号から除去される少なくとも１つの個
々の光学的チャンネルを受けるとともに、複数の出力ポ
ートを介して前記の少なくとも１つの個々の光学的チャ
ンネルを送るために、前記の第１の光サーキュレータの
除去通路に結合された受動性の光信号分割器と、 前記の複数の出力ポートの１つに結合された調整自在の
光フィルタにおいて、特定の波長の１つの個々の光学的
チャンネルだけ選択的に通すように動作できる前記の調
整自在の光フィルタと、 拡張自在の追加／除去システムで用いるために集中的な
増幅機能をもつ波長選択装置において、 前記の第１と第２の光サーキュレータの間で波長選択通
路に設けた少なくとも１つの波長選択要素と、 前記のＷＤＭ光信号を光学的に増幅するために、前記の
波長選択通路に沿って一体化された希土類でドーピング
処理した光ファイバと、 前記の希土類でドーピング処理した光ファイバに結合さ
れていて、それを励起するように動作できる、励起光源
とを搭載する前記の波長選択装置とを搭載しており、 前記の少なくとも１つの波長選択要素は、前記の第１の
光サーキュレータを介して前記のＷＤＭ光信号から除去
される前記の少なくとも１つの個々の光学的チャンネル
を選択的に反射するように適応されていて、 他の前記の複数の出力ポートは、サービス内容の更新の
部分として前記のＷＤＭ光信号から除去された他に反射
された個々の光学的チャンネルを選択的に通すために、
ツリー構造において、更なる受動性の光信号分割器と調
整自在の光フィルタとを受けるように適応されている、
前記の拡張自在で光学的に追加／除去するシステム。 - 【請求項２８】前記のＷＤＭ光信号に追加される特定の
波長の個々の光学的チャンネルを伝送する光伝送器と、 複数の入力ポートを有する受動性の光信号組合せ器にお
いて、前記の複数の入力ポートの１つは追加される前記
の個々の光学的チャンネルを受ける前記の光伝送器に結
合されていて、追加される前記の個々の光学的チャンネ
ルを送るために前記の第２の光サーキュレータの追加ポ
ートに結合された出力ポートを更に搭載している、前記
の受動性の光信号組合せ器とを更に搭載していて、 前記の少なくとも１つの波長選択ファイバ格子は、前記
のＷＤＭ光信号に追加される前記の個々の光学的チャン
ネルを選択的に反射するように適応されていて、 他の前記の複数の入力ポートは、サービス内容更新の部
分として前記のＷＤＭ光信号に他の個々の光学的チャン
ネルを追加するために、ツリー構成で、更なる受動性の
光組合せ器と光伝送器とを受けるように適応されてい
る、請求項２７に記載のシステム。 - 【請求項２９】 前記の希土類でドーピング処理した光
ファイバが、 第１のセグメントと、 前記の第１のセグメントに連なる第２のセグメントとを
搭載し、 前記の第１のセグメントの長さは、前記のＷＤＭ光信号
から除去された前記の個々の光学的チャンネルに光学的
増幅利得を呈するように選択され、前記の第２のセグメ
ントの長さは、前記のＷＤＭ光信号に追加された前記の
個々の光学的チャンネルに光学的増幅利得を呈するよう
に選択され、反射されなかった光学的チャンネルの光学
的増幅利得は前記の第１と第２のセグメントの組み合わ
された長さによって決定され、 前記の光学的に追加／除去するシステムは、前記の第１
と第２のセグメントの長さを変更するとともに、前記の
励起光源のパワーを選択的に制御することによって、前
記の追加され除去された光学的チャンネルに対して損失
補償を呈するように選択的に構成できる、請求項２８に
記載のシステム。
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