JP5255513B2 - Composite optical signal multiplexer / demultiplexer and passive optical subscriber system - Google Patents
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Description
本発明は、光合分波回路を複数有する複合型光信号合分波器及び、これを備える受動型光加入者システムに関する。 The present invention relates to a composite optical signal multiplexer / demultiplexer having a plurality of optical multiplexing / demultiplexing circuits and a passive optical subscriber system including the same.
図5は、光加入者系ネットワークとして国際電気通信連合(ITU)により標準仕様が勧告されている光受動ネットワーク(Passive Optical Network、以下PONと記す)150の構成を説明するブロック図である。PON150は中央光送受信装置151、幹線伝送路152、光信号分岐器153、支線伝送路(161、162、・・・、16n)、端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)を含む。また、中央光送受信装置151は伝送路155で外部ネットワーク(不図示)に接続される。外部ネットワークは、例えば、都市内ネットワークまたは広域ネットワークである。端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)は端末伝送路(181、182、・・・、18n)で図示していない端末機器等に接続される。ここで、端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)の総数は一般的に32個程度から64程度である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an optical passive network (Passive Optical Network, hereinafter referred to as PON) 150 whose standard specifications are recommended by the International Telecommunications Union (ITU) as an optical subscriber network. The
中央光送受信装置151の光信号入出力端子と光信号分岐器153とが幹線伝送路152で接続され、光信号分岐器153と端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)とがそれぞれ支線伝送路(161、162、・・・、16n)で接続される。
The optical signal input / output terminal of the central
中央光送受信装置151は波長λdの下り光信号を時分割し、端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)の各々に割り当てられたタイムスロットに割り当て、幹線伝送路152へ送信する。送信された波長λdの下り光信号は光信号分岐器153により分岐されて支線伝送路(161、162、・・・、16n)を経由して伝送され端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)に受信される。一方、端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)は、各々に割り当てられたタイムスロットで波長λuの上り光信号を送信する。光信号分岐器153は支線伝送路(161、162、・・・、16n)を経由してきたこれらの波長λuの上り光信号を合成し、幹線伝送路152を通じて中央光信号送受信装置151に送出する。
The central
上記のようにPONは複数の端末機器へ向けて送信される下り信号が光信号分岐器153で分岐されるので、下り信号の光電力が小さくなり伝送距離が制限されるという課題があった。さらに光信号分岐器153は、分岐した下り信号を端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)全てに送出するので、PONには端末装置の相互間で情報漏えいを防ぐための暗号化が必要という課題もあった。
As described above, since the downstream signal transmitted to a plurality of terminal devices is branched by the optical
このPONの課題を解決する通信システムとして、波長分割多重方式の受動型光加入者網(WDM−PON)が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。図6は、WDM−PONの構成を説明するブロック図である。図6のWDM−PON200は中央光送受信装置251、幹線伝送路152、光信号合分波器203、支線伝送路(161、162、・・・、16n)、端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)を含む。また、中央光送受信装置251は伝送路155で外部ネットワーク(不図示)に接続される。端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)は端末伝送路(181、182、・・・、18n)で図示していない端末機器等に接続される。中央光送受信装置251の光信号入出力端子と光信号合分波器203とが幹線伝送路152によりに接続され、光信号合分波器203と端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)とがそれぞれ支線伝送路(161、162、・・・、16n)で接続される。
A wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) is known as a communication system that solves this PON problem (see, for example, Patent Document 1). FIG. 6 is a block diagram illustrating the configuration of the WDM-PON. 6 includes a central
WDM−PON200と図5のPON150との異なる点は、中央光送受信装置251が複数の波長(λd1、λd2、・・・λdn)の光信号を合波して出力し、かつ複数の波長(λu1、λu2、・・・λun)の上り信号を受信する機能を有する点、および端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)が各々に割り当てられた波長(λd1、λd2、・・・λdn)の光信号を受信し、かつ各々に割り当てられた波長(λu1、λu2、・・・λun)の上り信号を送信する機能を有する点である。
The difference between the WDM-
光信号合分波器203は、例えば、アレイ光導波路回折格子(AWG(Arrayed−Waveguide Grating))型光合分波回路である。図7は、AWGの構成図である。101は基板であり、シリコン又は石英などが用いられる。この基板101上に光導波路を構成し、AWGを構成することができる。図7のAWG100は、複数の入出力導波路102、スラブ導波路103、アレイ導波路104、スラブ導波路105、及び入出力導波路106を含む。アレイ導波路104は長さの異なる複数の導波路群であり、入出力導波路102及び入出力導波路106は複数の導波路群である。また、AWG100はアレイ導波路104の中心部分から見て左右対称に構成されるのが一般的である。
The optical signal multiplexer /
図8はAWGの機能構成図である。図8では、図7に示したAWG100の入出力導波路の一方を複数の光信号が入出力される合波端子群110として示し、AWG100の入出力導波路の他方を複数の光信号が入出力される分波端子群120として示している。また、合波端子群110を構成する端子の中の2の端子をそれぞれ合波端子111、合波端子112として示し、分波端子群120のそれぞれを分波端子(121、122、・・・、12n)として示している。
FIG. 8 is a functional configuration diagram of the AWG. In FIG. 8, one of the input / output waveguides of the AWG 100 shown in FIG. 7 is shown as a
図9は、AWG100の分波動作を示す。AWG100は、合波端子111へ異なる波長(λ11、λ12、・・・λ1n)の光信号が入力された場合、これを分波し、分波端子(121、122、・・・、12n)の各々に出力する。一方、AWG100は、分波端子(121、122、・・・、12n)の各々に異なる波長(λ11、λ12、・・・λ1n)の光信号が入力された場合、これらの光信号を合波し、合波端子111から出力する。このようにAWG100は双方向の光信号の伝送特性を持つ。
FIG. 9 shows the demultiplexing operation of the AWG 100. When an optical signal having a different wavelength (λ11, λ12,..., Λ1n) is input to the
図10にAWG100の合波動作を示す。図10では、AWG100の分波端子(121、122、・・・、12n)の各々に異なる波長の光信号(λ21、λ22、・・・λ2n)が入力されている。AWG100は、光信号(λ21、λ22、・・・λ2n)を合波し、合波端子112から出力する。この場合も図9の場合と同様にAWG100は双方向の光信号の伝送特性を持つ。
FIG. 10 shows the multiplexing operation of the AWG 100. In FIG. 10, optical signals (λ21, λ22,... Λ2n) having different wavelengths are input to the demultiplexing terminals (121, 122,..., 12n) of the
図11はAWG100の合波端子群110と分波端子群120の間の光伝送特性の一例である。図11において縦軸は光損失を示し、横軸は光信号の波長を示す。図11において光伝送特性(I)は、合波端子群110の中の合波端子111と分波端子群120の中の分波端子(121、122、・・・、12n)の間の光損失特性を示している。ここで光損失は波長(λ1a、λ1b、・・・、λ1n)で小さくなっており、AWG100の光信号の通過帯域となることを示している。さらに、光伝送特性(II)も、同様に合波端子111と分波端子群120の中の分波端子(121、122、・・・、12n)の間の光損失特性であり、波長(λ2a、λ2b、・・・、λ2n)もAWG100の光信号の通過帯域となることを示している。ここで、波長λ1aと波長λa2、波長λ1bとλb2、・・・、波長λ1nと波長λn2とはフリー・スペクトラル・レンジ(Free Spectra1 Range、以下FSRと記す。)と呼ばれる一定の波長間隔を持つ。さらに光伝送特性(III)に示される波長(λ3a、λ3b、・・・、λ3n)もAWG100の光信号の通過帯域である。波長λ1aと波長λa3、波長λ1bとλb3、・・・、波長λ1nと波長λn3とはFSRの2倍の波長間隔を持つ。
FIG. 11 shows an example of optical transmission characteristics between the
図11の光伝送特性(I)、光伝送特性(II)、光伝送特性(III)で示すように、合波端子群110中の1の端子と分波端子群120の中の1の端子の間の光伝送特性は、AWG100が固有で持つFSR毎の波長の光信号を低損失で伝送できる通過帯域が存在する。例えば、図11のAWG100の場合、合波端子111と分波端子121の間で波長(λ1a、λ2a、・・・、λna)の光信号が双方向に通過できる。
As shown by the optical transmission characteristics (I), optical transmission characteristics (II), and optical transmission characteristics (III) in FIG. 11, one terminal in the
次に図6のWDM−PON200の動作について説明する。中央光送受信装置251は端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)の各々に割り当てられた波長(λd1、λd2、・・・λdn)の下り光信号が合波された波長多重信号を幹線伝送路152へ送信する。図7〜図11で説明したように、光信号合分波器203はこの波長多重信号を分波し、支線伝送路(161、162、・・・、16n)へ出力する。端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)は、支線伝送路(161、162、・・・、16n)経由して伝送された光信号を受信する。一方、端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)は各々に割り当てられた波長(λu1、λu2、・・・、λun)の上り信号を支線伝送路(161、162、・・・、16n)を経由して送信する。図7〜図11で説明したように、光信号合分波器203はこれらの上り信号を合波し、波長多重信号として幹線伝送路152へ出力する。中央光送受信装置251は、この波長多重信号を受信する。なお、下り信号と上り信号とは次の波長関係を持つ。波長関係とは、波長λu1と波長λd1、波長λu2と波長λd2、波長λunと波長λdnとは光信号合分波器203のFSRの整数倍の波長間隔を持つという関係である。
Next, the operation of the WDM-
以上説明したように、WDM−PON200は、光信号合分波器203で波長(λd1、λd2、・・・λdn)の下り光信号を非常に少ない損失で分波できるので、下り信号の光電力の低下を回避でき、中央光送受信装置251と端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)との間の伝送距離をPON150に比べて大幅に拡大できる。さらに、光信号合分波器203が下り信号を波長(λd1、λd2、・・・λdn)毎に端末光送受信装置(271、272、・・・、27n)に送信できるため、端末装置の相互間で情報漏えいを防ぐための暗号化が不要となる。
As described above, the WDM-
しかし、図6のWDM−PON200には上り信号と下り信号とが次の波長関係を持たなければならないという制約があった。その波長関係とは、波長λu1と波長λd1、波長λu2と波長λd2、波長λunと波長λdnとは光信号合分波器203のFSRの整数倍の波長間隔にしなければならないという関係である。
However, the WDM-
また、上り信号の波長と下り信号の波長とを上記波長関係と無関係に設定した場合、光信号合分波器203と各端末装置との間を2本の光ファイバで接続しなければならないという制限があった。これは次の理由による。光信号合分波器203がAWG100を有している場合で説明する。光信号合分波器203と各端末装置との間を1本の光ファイバで接続すると、AWG100は同じ分波端子で上り信号と下り信号を授受することになる。例えば、分波端子121で下り信号λd1と上り信号λu1を授受することになる。この場合、上り信号(λu1、λu2、・・・、λun)は下りの波長多重信号が入力される合波端子111と異なる合波端子、例えば合波端子112で合波することになる。このため、光信号合分波器203において上り信号を下りの波長多重信号が入力される合波端子で合波させるために、端末装置からの上り信号を下り信号とは別の分波端子に接続する必要があったからである。これら制限のため、WDM−PONを導入するためには、既存のPONとは別にシステムを構築しなければならないという課題があった。
In addition, when the wavelength of the upstream signal and the wavelength of the downstream signal are set regardless of the above wavelength relationship, the optical signal multiplexer /
そこで、本発明は、既存のPONを利用してWDM−PONを構築できる複合型光信号合分波器及び受動型光加入者システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a composite optical signal multiplexer / demultiplexer and a passive optical subscriber system that can construct a WDM-PON using an existing PON.
上記目的を達成するために、本発明に係る複合型光信号合分波器は、複数の光合分波回路を組み合わせることとした。 In order to achieve the above object, the composite optical signal multiplexer / demultiplexer according to the present invention combines a plurality of optical multiplexing / demultiplexing circuits.
本発明に係る複合型光信号合分波器は、m個(mは自然数)の第1合波端子、1つの第2合波端子、n個(nは自然数)の第1分波端子のグループをm個、及びn個の第2分波端子を有する第1光合分波回路と、1つの合波端子及びn個の分波端子を有し、前記グループにそれぞれ対応するm個の第2光合分波回路と、前記第1光合分波回路のm個の第1合波端子とm個の前記第2光合分波回路の合波端子とを一対一で接続するm本の第1導波路と、前記第1光合分波回路の第1分波端子の前記グループ毎に、前記グループ内のn個の第1分波端子と前記グループに対応する前記第2光合分波回路のn個の分波端子とを一対一で接続するn本の第2導波路と、を備える。 The composite optical signal multiplexer / demultiplexer according to the present invention includes m first (m is a natural number) first multiplexing terminals, one second multiplexing terminal, and n (n is a natural number) first demultiplexing terminals. A first optical multiplexing / demultiplexing circuit having m and n second demultiplexing terminals, a first multiplexing terminal and an n demultiplexing terminal, each of the m number of groups corresponding to the group. Two first optical multiplexing / demultiplexing circuits, m first multiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit, and m first coupling terminals of the m second optical multiplexing / demultiplexing circuits are connected in a one-to-one relationship. For each group of waveguides and first demultiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit, n first demultiplexing terminals in the group and n of the second optical multiplexing / demultiplexing circuit corresponding to the group And n number of second waveguides that connect the number of demultiplexing terminals on a one-to-one basis.
本発明に係る他の複合型光信号合分波器は、m個(mは自然数)の第1合波端子、1つの第2合波端子、n個(nは自然数)の第1分波端子のグループをm個、及びn個の第2分波端子を有する第1光合分波回路と、m個の合波端子、及びm×n個の分波端子を有し、前記分波端子が前記第1光合分波回路の前記第1分波端子のグループに対応するm個のグループに分けられている第2光合分波回路と、前記第1光合分波回路のm個の第1合波端子と前記第2光合分波回路のm個の合波端子とを一対一で接続するm本の第1導波路と、前記グループ毎に、n個の第1分波端子と前記第2光合分波回路のn個の分波端子とを一対一で接続するn本の第2導波路と、を備える。 Another composite optical signal multiplexer / demultiplexer according to the present invention includes m (m is a natural number) first multiplexing terminals, one second multiplexing terminal, and n (n is a natural number) first demultiplexing terminals. A first optical multiplexing / demultiplexing circuit having m and n second demultiplexing terminals, a group of terminals, m multiplexing terminals, and m × n demultiplexing terminals; Are divided into m groups corresponding to the groups of the first demultiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit, and m firsts of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit. M first waveguides that connect the multiplexing terminals and the m multiplexing terminals of the second optical multiplexing / demultiplexing circuit on a one-to-one basis, and for each group, n first branching terminals and the first And n second waveguides that connect n demultiplexing terminals of the two-optical multiplexing / demultiplexing circuit on a one-to-one basis.
以下に本複合型光信号合分波器をm=1の場合で詳細に説明する。本発明に係る複合型光信号合分波器は、少なくとも2つの合波端子、n個(nは自然数)の第1分波端子及びn個の第2分波端子を有する第1光合分波回路と、少なくとも1つの合波端子とn個の分波端子を有する第2光合分波回路と、前記第1光合分波回路の1の合波端子と前記第2光合分波回路の1の合波端子とを接続する第1導波路と、前記第1光合分波回路のn個の第1分波端子と前記第2光合分波回路のn個の分波端子とを一対一で接続するn本の第2導波路と、を備える。 The composite optical signal multiplexer / demultiplexer will be described in detail below when m = 1. A composite optical signal multiplexer / demultiplexer according to the present invention includes a first optical multiplexer / demultiplexer having at least two multiplexing terminals, n (n is a natural number) first demultiplexing terminals, and n second demultiplexing terminals. A circuit, a second optical multiplexing / demultiplexing circuit having at least one multiplexing terminal and n demultiplexing terminals, one multiplexing terminal of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit, and one of the second optical multiplexing / demultiplexing circuit One-to-one connection between the first waveguide connecting the multiplexing terminal, the n first demultiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit, and the n demultiplexing terminals of the second optical multiplexing / demultiplexing circuit. N second waveguides.
第1光合分波回路は、上りの信号が合波された波長多重信号を下りの波長多重信号が入力される合波端子と異なる合波端子に出力する。この波長多重信号は第2光合分波回路の合波端子に入力され、再び上り信号毎に分波される。さらに、この分波された上り信号は第1光合分波回路の分波端子に再び結合される。ここで、分波された上り信号は、これらが、第1光合分波回路において下りの波長多重信号が入力される合波端子で合波される分波端子に結合される。 The first optical multiplexing / demultiplexing circuit outputs the wavelength multiplexed signal obtained by multiplexing the upstream signal to a multiplexing terminal different from the multiplexing terminal to which the downstream wavelength multiplexed signal is input. This wavelength division multiplexed signal is input to the multiplexing terminal of the second optical multiplexing / demultiplexing circuit and is demultiplexed again for each upstream signal. Further, the demultiplexed upstream signal is coupled again to the demultiplexing terminal of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit. Here, the demultiplexed upstream signals are coupled to the demultiplexing terminal where they are combined at the multiplexing terminal to which the downstream wavelength division multiplexed signal is input in the first optical multiplexing / demultiplexing circuit.
このため、本複合型光信号分波器をPONの光信号分岐器の代替とすることで、上りの信号波長と下りの信号波長とを第1光合分波回路のFSRに無関係に設定することができ、複合型光信号合分波器と端末装置との間を1本の光ファイバとすることができる。従って、本発明は、既存のPONを利用してWDM−PONを構築できる複合型光信号合分波器を提供することができる。 Therefore, by setting the composite optical signal demultiplexer as an alternative to the PON optical signal branching unit, the upstream signal wavelength and the downstream signal wavelength can be set regardless of the FSR of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit. Therefore, a single optical fiber can be provided between the composite optical signal multiplexer / demultiplexer and the terminal device. Therefore, the present invention can provide a composite optical signal multiplexer / demultiplexer that can construct a WDM-PON using an existing PON.
本発明に係る複合型光信号分波器の前記第1光合分波回路及び前記第2光合分波回路の双方を搭載する基板をさらに備えることが好ましい。さらに、本発明に係る複合型光信号分波器の前記基板は、前記第1導波路及び前記第2導波路も搭載してもよい。第1光合分波回路、第2光合分波回路、及び第1から第4導波路を同一基板上に集積化することで、複合型光信号合分波器を非常に小型で経済的に実現することができる。 It is preferable to further include a substrate on which both the first optical multiplexing / demultiplexing circuit and the second optical multiplexing / demultiplexing circuit of the composite optical signal demultiplexer according to the present invention are mounted. Furthermore, the first waveguide and the second waveguide may also be mounted on the substrate of the composite optical signal branching filter according to the present invention. By integrating the first optical multiplexing / demultiplexing circuit, the second optical multiplexing / demultiplexing circuit, and the first to fourth waveguides on the same substrate, a composite optical signal multiplexer / demultiplexer is realized in a very compact and economical manner. can do.
本発明に係る受動型光加入者システムは、外部のネットワークと波長多重信号を授受する中央光送受信装置と、前記第1光合分波回路の他の合波端子を通じて前記中央光送受信装置と前記波長多重信号を授受する前記複合型光信号合分波器と、前記第1光合分波回路のn個の第2分波端子と一対一で接続するn個の端末光送受信装置と、を備える。 The passive optical subscriber system according to the present invention includes a central optical transmission / reception device that transmits / receives wavelength multiplexed signals to / from an external network, and the central optical transmission / reception device and the wavelength through another multiplexing terminal of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit. The composite optical signal multiplexer / demultiplexer for transmitting / receiving multiplexed signals, and n terminal optical transceivers connected in a one-to-one relationship with the n second demultiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit.
本複合型光信号分波器を光信号分岐器の代替とすれば、既存のPONを利用してWDM−PONを構築できる受動型光加入者システムを提供することができる。また、上りの信号波長と下りの信号波長とを第1光合分波回路のFSRに無関係に設定することができ、ネットワーク構成が非常に有利となる。 If this composite optical signal demultiplexer is used as an alternative to an optical signal splitter, a passive optical subscriber system that can construct a WDM-PON using an existing PON can be provided. Further, the upstream signal wavelength and the downstream signal wavelength can be set regardless of the FSR of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit, and the network configuration is very advantageous.
本発明は、既存のPONを利用してWDM−PONを構築できる複合型光信号合分波器及び受動型光加入者システムを提供することができる。 The present invention can provide a composite optical signal multiplexer / demultiplexer and a passive optical subscriber system that can construct a WDM-PON using an existing PON.
以下、具体的に実施形態を示して本発明を詳細に説明するが、本願の発明は以下の記載に限定して解釈されない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with specific embodiments, but the present invention is not construed as being limited to the following description. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
図1は、本実施形態の複合型光信号合分波器303を説明する構成図である。複合型光信号合分波器303は、2つの合波端子(11、12)、n個(nは自然数)の第1分波端子13及びn個の第2分波端子14を有する第1光合分波回路10と、1つの合波端子21とn個の分波端子23を有する第2光合分波回路20と、第1光合分波回路10の合波端子11と第2光合分波回路20の合波端子21とを接続する第1導波路30と、第1光合分波回路10のn個の第1分波端子13と第2光合分波回路20のn個の分波端子23とを一対一で接続するn本の第2導波路40と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a composite optical signal multiplexer /
第1光合分波回路10及び第2光合分波回路20は、例えば、図7から図10で説明したAWG100とすることができる。第1光合分波回路10の合波端子(11、12)はそれぞれAWG100の合波端子(111、112)であり、第1光合分波回路10の第1分波端子13及び第2分波端子14とでAWG100の分波端子(121、122、・・・、12n)を構成する。同様に、第2光合分波回路20の合波端子21はAWG100の合波端子111であり、第2光合分波回路20の分波端子23はそれぞれAWG100の分波端子(121、122、・・・、12n)である。合波端子12は外部と波長多重信号を授受する入出力端子51と接続している。第2分波端子14は外部と光信号を授受する端末端子(52−1、52−2、・・・、52−n)と接続している。
The first optical multiplexing /
第1導波路30及び第2導波路40は、例えば、光ファイバや光導波路とすることができる。第1導波路30は、第1光合分波回路10の合波端子11と第2光合分波回路20の合波端子21とを接続している。第2導波路40は、第1光合分波回路10のn個の第1分波端子13と第2光合分波回路20のn個の分波端子23とを一対一で接続している。
The
複合型光信合分波器303は、第1光合分波回路10及び第2光合分波回路20の双方を搭載する基板50をさらに備える。基板50は、例えば、シリコン又は石英である。基板50には、入出力端子51及び端末端子(52−1、52−2、・・・、52−n)も搭載される。これらを同一の基板50上に集積化することにより、非常に小型で経済的に実現することができる。
The composite optical fiber multiplexer /
基板50は、第1導波路30及び第2導波路40も搭載する。第1導波路30と第2導波路40の何れか一方、または両方を基板50上に集積化すれば、より一層小型で経済的に複合型光信合分波器303を実現することができる。
The
図2は、複合型光信合分波器303の分波動作を説明する概略図である。第1光合分波回路10は、波長多重信号(λ11、λ12、・・・λ1n)が合波端子12に入力された場合、それぞれの第2分波端子14に波長(λ11、λ12、・・・、λ1n)の光信号を分波する。すなわち、複合型光信合分波器303は、下り信号である波長多重信号(λ11、λ12、・・・λ1n)を波長毎に分波して端末端子(52−1、52−2、・・・、52−n)に出力する。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the demultiplexing operation of the composite optical fiber multiplexer /
図3は、複合型光信合分波器303の合波動作を説明する概略図である。第1光合分波回路10は、異なる波長の光信号(λ21、λ22、・・・、λ2n)がそれぞれ第2分波端子14に入力された場合にこれらを合波して合波端子11から波長多重信号(λ21、λ22、・・・、λ2n)を出力する。第1導波路30は、この波長多重信号(λ21、λ22、・・・λ2n)を第2光合分波回路20の合波端子21へ結合する。第2光合分波回路20はこの波長多重信号(λ21、λ22、・・・λ2n)をそれぞれの分波端子23へ分波する。n本の第2導波路40は、分波端子23から出力されるそれぞれの光信号(λ21、λ22、・・・λ2n)を第1光合分波回路10の第1分波端子13に結合する。第1光合分波回路10は、これらの光信号(λ21、λ22、・・・λ2n)を合波し、合波端子12から出力する。すなわち、複合型光信合分波器303は、上り信号である異なる波長の光信号(λ21、λ22、・・・、λ2n)を合波し、波長多重信号を入出力端子51に出力する。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the multiplexing operation of the composite optical fiber multiplexer /
以上説明したように、複合型光信合分波器303は、入出力端子51に下り信号の波長多重信号(λ11、λ12、・・・λ1n)が入力された場合、分波して各々に対応する端末端子(52−1、52−2、・・・、52−n)から出力し、端末端子(52−1、52−2、・・・、52−n)に上り信号の異なる波長の光信号(λ21、λ22、・・・、λ2n)がそれぞれ入力された場合、これらを合波した波長多重信号を入出力端子51から出力する。
As described above, the composite optical fiber multiplexer /
第1光合分波回路10はAWG100であるから、第2分波端子14からの光信号(λ21、λ22、・・・、λ2n)が合波するAWG100の合波端子を合波端子11とし、光信号(λ21、λ22、・・・、λ2n)が合波端子12に合波できるAWG100の分波端子を第1分波端子13としている。これにより、上りの信号波長と下りの信号波長とを第1光合分波回路10のFSRと無関係に設定することができ、複合型光信号合分波器303の各端末端子(52−1、52−2、・・・、52−n)と各端末装置との間を1本の光ファイバとすることができる。従って、複合型光信号分波器303をPONの光信号分岐器の代替とすることができる。
Since the first optical multiplexing /
図4は、受動型光加入者システム300の構成を説明するブロック図である。受動型光加入者システム300は、外部ネットワーク(不図示)と波長多重信号を授受する中央光送受信装置351と、入出力端子51を通じて中央光送受信装置351と波長多重信号を授受する図1の複合型光信号合分波器303と、端末端子(52−1、52−2、・・・、52−n)と一対一で接続するn個の端末光送受信装置(371、372、・・・、37n)と、を備える。
FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of the passive
受動型光加入者システム300は、図1の複合型光信号分波器303を図5のPON150の光信号分岐器153の代替とすることができる。また、受動型光加入者システム300において、図4の中央光送受信装置351及び端末光送受信装置(371、372、・・・、37n)は、それぞれ図5の中央光送受信装置151及び端末光送受信装置(171、172、・・・、17n)と同じものとしてもよく、本システムの特性に合せた中央光送受信装置及び端末光送受信装置としてもよい。受動型光加入者システム300は、複合型光信号分波器303を備えているため、上り信号と下り信号の波長選択に、図6のWDM−PON200のような光合分波回路のFSRによる制限がない。具体的には、受動型光加入者システム300は、中央光送受信装置351が送信する下り信号の波長多重信号の各波長(λd1、λd2、・・・、λdn)と端末光送受信装置(371、372、・・・、37n)が送信する上り信号の光信号の各波長(λu1、λu2、・・・λun)とを独立に選択可能である。
In the passive
(他の実施形態)
第2光合分波回路を構成する形態は複数存在する。図12と図13は第2光合分波回路が複数である複合型光信号合分波器を説明する図である。図12と図13は例であり、第2光合分波回路の個数や接続方法は実装上の条件で設定することができる。
(Other embodiments)
There are a plurality of forms constituting the second optical multiplexing / demultiplexing circuit. 12 and 13 are diagrams for explaining a composite optical signal multiplexer / demultiplexer having a plurality of second optical multiplexer / demultiplexers. FIGS. 12 and 13 are examples, and the number and connection method of the second optical multiplexing / demultiplexing circuits can be set according to mounting conditions.
図12の複合型光信号合分波器304は、第1光合分波回路10と、第2光合分波回路(20−1、20−2)と、第1導波路(30−1、30−2)と、第2導波路(40−1、40−2)と、を備える。実装上の条件でさらに多くの第2光合分波回路を備えてもよい。
The composite optical signal multiplexer /
第1光合分波回路10は、2個の第1合波端子(11−1、11−2)、1つの第2合波端子12、n個(nは自然数)の第1分波端子13−1で形成されるグループ、n個の第1分波端子13−2で形成されるグループ、及びn個の第2分波端子14を有する。
The first optical multiplexing /
第2光合分波回路20−1は、1つの合波端子21−1及びn個の分波端子23−1を有する。第2光合分波回路20−1は、第1光合分波回路10の第1分波端子13−1のグループに対応する。第2光合分波回路20−2は、1つの合波端子21−2及びn個の分波端子23−2を有する。第2光合分波回路20−2は、第1光合分波回路10の第1分波端子13−2のグループに対応する。
The second optical multiplexing / demultiplexing circuit 20-1 has one multiplexing terminal 21-1 and n demultiplexing terminals 23-1. The second optical multiplexing / demultiplexing circuit 20-1 corresponds to the group of the first demultiplexing terminals 13-1 of the first optical multiplexing /
第1導波路30−1は、第1光合分波回路10の第1合波端子11−1と第2光合分波回路20−1の合波端子21−1と接続する。第1導波路30−2は、第1光合分波回路10の第1合波端子11−2と第2光合分波回路20−2の合波端子21−2と接続する。
The first waveguide 30-1 is connected to the first multiplexing terminal 11-1 of the first optical multiplexing /
第2導波路40−1は、第1光合分波回路10のn個の第1分波端子13−1と第2光合分波回路20−1のn個の分波端子23−1とを一対一で接続するn本の導波路である。第2導波路40−2は、第1光合分波回路10のn個の第1分波端子13−2と第2光合分波回路20−2のn個の分波端子23−2とを一対一で接続するn本の導波路である。
The second waveguide 40-1 includes n first demultiplexing terminals 13-1 of the first optical multiplexing /
図13の複合型光信号合分波器305は、第1光合分波回路10と、第2光合分波回路25と、第1導波路(30−1、30−2)と、第2導波路(40−1、40−2)と、を備える。複合型光信号合分波器305は、合波端子を複数有する第2光合分波回路25を備えていることが特徴である。図13では第2光合分波回路25の合波端子は2つであるが、実装上の条件でさらに多くの合波端子を有してもよい。また、複合型光信号合分波器305は、実装上の条件で第2光合分波回路25を複数備えてもよい。
The composite optical signal multiplexer /
第1光合分波回路10は、図12の第1光合分波回路10と同様である。
The first optical multiplexing /
第2光合分波回路25は、2個の合波端子(21−1、21−2)、n個の分波端子23−1で構成されるグループ、及びn個の分波端子23−2で構成されるグループを有する。分波端子23−1のグループが第1光合分波回路10の第1分波端子13−1のグループに対応し、分波端子23−2のグループが第1光合分波回路10の第1分波端子13−2のグループに対応している。
The second optical multiplexing / demultiplexing circuit 25 includes two multiplexing terminals (21-1, 21-2), a group composed of n demultiplexing terminals 23-1, and n demultiplexing terminals 23-2. It has a group consisting of The group of the demultiplexing terminal 23-1 corresponds to the group of the first demultiplexing terminal 13-1 of the first optical multiplexing /
第1導波路30−1は、第1光合分波回路10の第1合波端子11−1と第2光合分波回路25の合波端子21−1と接続する。第1導波路30−2は、第1光合分波回路10の第1合波端子11−2と第2光合分波回路25の合波端子21−2と接続する。
The first waveguide 30-1 is connected to the first multiplexing terminal 11-1 of the first optical multiplexing /
第2導波路40−1は、第1光合分波回路10のn個の第1分波端子13−1と第2光合分波回路25のn個の分波端子23−1とを一対一で接続するn本の導波路である。第2導波路40−2は、第1光合分波回路10のn個の第1分波端子13−2と第2光合分波回路25のn個の分波端子23−2とを一対一で接続するn本の導波路である。
The second waveguide 40-1 has a one-to-one correspondence between the n first demultiplexing terminals 13-1 of the first optical multiplexing /
複合型光信号合分波器(304、305)は、入出力端子51から入力する波長(λ1、λ2、・・・、λ9)の波長多重信号を、分波して波長(λ1、λ2、λ3)の組の光信号、波長(λ4、λ5、λ6)の組の光信号、及び波長(λ7、λ8、λ9)の組の光信号を、それぞれ端末端子(52−1、52−2、52−3)から出力する。
The composite optical signal multiplexer / demultiplexer (304, 305) demultiplexes the wavelength multiplexed signal of the wavelengths (λ1, λ2,..., Λ9) input from the input /
逆に、複合型光信号合分波器(304、305)は、端末端子(52−1、52−2、52−3)から入力された波長(λ1、λ2、λ3)の組の光信号、波長(λ4、λ5、λ6)の組の光信号、及び波長(λ7、λ8、λ9)の組の光信号を合波して波長(λ1、λ2、・・・、λ9)の波長多重信号を入出力端子51から出力する。
On the other hand, the composite optical signal multiplexer / demultiplexer (304, 305) is an optical signal of a set of wavelengths (λ1, λ2, λ3) input from the terminal terminals (52-1, 52-2, 52-3). , Wavelength (λ4, λ5, λ6) and optical signals of wavelength (λ7, λ8, λ9) are combined and wavelength multiplexed signals of wavelengths (λ1, λ2,..., Λ9) are combined. Is output from the input /
複合型光信号合分波器(304、305)は、複合型光信号合分波器303の代替として図4の受動型光加入者システムに組み込むことができる。
The composite optical signal multiplexer / demultiplexer (304, 305) can be incorporated into the passive optical subscriber system of FIG. 4 as an alternative to the composite optical signal multiplexer /
10:第1光合分波回路
11、11−1、11−2:第1合波端子
12:第2合波端子
13、13−1、13−2:第1分波端子
14:第2分波端子
20、20−1、20−2:第2光合分波回路
21、21−1、21−2:合波端子
23、23−1、23−2:分波端子
30、30−1、30−2:第1導波路
40、40−1、40−2:第2導波路
50:基板
51:入出力端子
52−1、52−2、52−3、・・・、52−n:端末端子
100:アレイ光導波路回折格子(AWG)
101:基板
102、106:入出力導波路
103、105:スラブ導波路
104:アレイ導波路
110:合波端子群
111、112:合波端子
120:分波端子群
121、122、・・・、12n:分波端子
150:光受動ネットワーク(PON)
151、251、351:中央光送受信装置
152:幹線伝送路
153:光信号分岐器
155:伝送路
161、162、・・・、16n:支線伝送路
171、172、・・・、17n:端末光送受信装置
181、182、・・・、18n:端末伝送路
200:光波長多重伝送光受動ネットワーク(WDM−PON)
203:光信号合分波器
271、272、・・・、27n:端末光送受信装置
300:受動型光加入者システム
303、304、305:複合型光信号合分波器
371、372、・・・、37n:端末光送受信装置
10: First optical multiplexing /
101: Substrate 102, 106: Input / output waveguide 103, 105: Slab waveguide 104: Array waveguide 110: Multiplexing
151, 251 and 351: Central optical transmission / reception device 152: trunk transmission line 153: optical signal splitter 155:
203: Optical signal multiplexers /
Claims (5)
1つの合波端子及びn個の分波端子を有し、前記グループにそれぞれ対応するm個の第2光合分波回路と、
前記第1光合分波回路のm個の第1合波端子とm個の前記第2光合分波回路の合波端子とを一対一で接続するm本の第1導波路と、
前記第1光合分波回路の第1分波端子の前記グループ毎に、前記グループ内のn個の第1分波端子と前記グループに対応する前記第2光合分波回路のn個の分波端子とを一対一で接続するn本の第2導波路と、
を備える複合型光信号合分波器。 m (m is a natural number) first multiplexing terminal, one second multiplexing terminal, a group of n (n is a natural number) first demultiplexing terminals, m groups, and n second demultiplexing terminals A first optical multiplexing / demultiplexing circuit comprising:
M second optical multiplexing / demultiplexing circuits each having one multiplexing terminal and n demultiplexing terminals, each corresponding to the group;
M first waveguides that connect the m first multiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit and the multiplexing terminals of the m second optical multiplexing / demultiplexing circuits in a one-to-one relationship;
For each group of first demultiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit, n first demultiplexing terminals in the group and n demultiplexing of the second optical multiplexing / demultiplexing circuit corresponding to the group. N second waveguides connecting the terminals one-to-one;
A combined optical signal multiplexer / demultiplexer.
m個の合波端子、及びm×n個の分波端子を有し、前記分波端子が前記第1光合分波回路の前記第1分波端子のグループに対応するm個のグループに分けられている第2光合分波回路と、
前記第1光合分波回路のm個の第1合波端子と前記第2光合分波回路のm個の合波端子とを一対一で接続するm本の第1導波路と、
前記グループ毎に、n個の第1分波端子と前記第2光合分波回路のn個の分波端子とを一対一で接続するn本の第2導波路と、
を備える複合型光信号合分波器。 m (m is a natural number) first multiplexing terminal, one second multiplexing terminal, a group of n (n is a natural number) first demultiplexing terminals, m groups, and n second demultiplexing terminals A first optical multiplexing / demultiplexing circuit comprising:
There are m multiplexing terminals and m × n demultiplexing terminals, and the demultiplexing terminals are divided into m groups corresponding to the group of the first demultiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit. A second optical multiplexing / demultiplexing circuit,
M first waveguides that connect the m first multiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit and the m multiplexing terminals of the second optical multiplexing / demultiplexing circuit in a one-to-one relationship;
N second waveguides for connecting the n first demultiplexing terminals and the n demultiplexing terminals of the second optical multiplexing / demultiplexing circuit on a one-to-one basis for each group;
A combined optical signal multiplexer / demultiplexer.
前記第1光合分波回路の他の合波端子を通じて前記中央光送受信装置と前記波長多重信号を授受する請求項1から4のいずれかに記載の複合型光信号合分波器と、
前記第1光合分波回路のn個の第2分波端子と一対一で接続するn個の端末光送受信装置と、
を備える受動型光加入者システム。 A central optical transceiver for exchanging wavelength multiplexed signals with an external network;
5. The composite optical signal multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the wavelength division multiplexed signal is exchanged with the central optical transceiver through another multiplexing terminal of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit,
N terminal optical transceivers connected one-to-one with the n second demultiplexing terminals of the first optical multiplexing / demultiplexing circuit;
A passive optical subscriber system comprising:
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