JP2000068933A - 多重波長光波システム用合流／分岐フィルタ - Google Patents

多重波長光波システム用合流／分岐フィルタ

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JP2000068933A
JP2000068933A JP11219396A JP21939699A JP2000068933A JP 2000068933 A JP2000068933 A JP 2000068933A JP 11219396 A JP11219396 A JP 11219396A JP 21939699 A JP21939699 A JP 21939699A JP 2000068933 A JP2000068933 A JP 2000068933A
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ルミシュ スタン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光波長分割多重化合流／分岐シス
テムに使用される切換光フィルタの構成に関する。 【解決手段】 ＷＤＭフィルタ・バイパス装置内で光チ
ャネル合流／分岐機能を提供する方法および装置が開示
される。本装置は、光フィルタ、光スイッチおよび、光
スイッチを設定する制御信号を受信する手段を備える。
フィルタ状態に設定されると、スイッチはＷＤＭ信号を
フィルタを通じてルーティングし、１つまたはそれ以上
のあらかじめ選択されたＷＤＭチャネルを分岐、合流ま
たは分岐および合流する。バイパス状態に設定される
と、ＷＤＭ信号はフィルタをバイパスする。一連のフィ
ルタ・バイパス装置が相互接続され、分岐または合流で
きる光チャネルの数を増大する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波長分割多重化
（ＷＤＭ）合流／分岐（ａｄｄ／ｄｒｏｐ）システムを
製作するために使用される切換光フィルタの構成に関す
る。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】長
距離高性能波長分割多重化（ＷＤＭ）光ネットワークで
は、ネットワーク全体にわたる多数の合流／分岐ノード
の選択的なＷＤＭチャネルを除去および置換する機能
は、ローカル・アクセス、対話式マルチメディア、波長
リースを含む多様な付加価値通信サービスにとって極め
て重要である。すなわち、この機能は、多数のチャネル
から構成される多重化信号から、各合流／分岐ネットワ
ーク・ノードの１つまたはそれ以上の光チャネルを分岐
し、かつ場合によっては、もとのチャネルと同じ搬送波
周波数を有する１つまたはそれ以上の光チャネルで置換
することを必要とする。
【０００３】従来技術では、完全な周波数分離（freque
ncy demultiplexing）アプローチを使用するＷＤＭ合流
／分岐システムが開示されている。こうしたシステム
は、いわゆるＤｒａｇｏｎｅルータのような１×Ｎチャ
ネル・デマルチプレクサをＮ×１受動チャネル・コンバ
イナと組み合わせ、この２つの装置間のＮチャネル相互
接続のサブセット上で動作して選択されたチャネルを除
去および置換することによって構成されていた（この種
のシステムは、以下Ｇｌａｎｃｅ第１５３号特許と呼
ぶ、１９９６年６月１１日Ｇｌａｎｃｅに対して発行さ
れた米国特許第５，５２６，１５３号で開示されてい
る）。この構成では、複数の多重化光チャネルから構成
された入力信号を、まず完全に分離して一連の個別光チ
ャネルを生じなければならない。その後、分離チャネル
のサブセットは回路に送られ、そこで１つまたはそれ以
上の個別チャネルの分岐、合流、または分岐および合流
が行われる。その後、分離チャネルはマルチプレクサに
送られ、新しい複数の多重化光チャネルを生じる。合
流、分岐または分岐および合流される光チャネルの数に
関わらず、複数の多重化光チャネル全体を分離し多重化
しなければならない。この構成を使用して、多数のチャ
ネルを分岐および合流することができるが、それにもか
かわらずこの構成はいくつかの大きな制限を与える。
【０００４】長距離ＷＤＭネットワークでかなりの回数
使用される場合、この一組のデマルチプレクサ／マルチ
プレクサの合流／分岐ノードは光チャネル帯域幅を大き
く狭めることがある。この狭小化は、例えば、温度の影
響、偏光感度およびエージングの影響によって発生する
レーザ電力源と光チャネル・フィルタ間の周波数整合不
良によってさらに悪化することがある。Ｄｒａｇｏｎｅ
ルータは隣接チャネル経路間のある程度の信号の漏れを
許容し、可変長チャネル経路間の信号位相差を導入する
ので、マルチパス干渉が導入される。この干渉は、各デ
マルチプレクサ／マルチプレクサの組合せを通じて供給
されるチャネルの電力分布の大きな変動を発生すること
がある（例えば、Ｄ．Ａ．Ｆｉｓｈｍａｎ（フィッシュ
マン）、Ｄ．Ｇ．Ｄｕｆｆ（ダフ）、Ｊ．Ａ．Ｎａｇｅ
ｌ（ナーゲル）の、「単一および多周波数レーザを使用
する１．７Ｇｂ／秒光波伝送システムに関するマルチパ
ス干渉の測定とシミュレーション」、光波技術紀要、第
８巻、第６号、１９９０年６月を参照されたい）。各デ
マルチプレクサ／マルチプレクサの組合せにわたる信号
電力損失は大きく、高価な光増幅器の挿入を必要とする
ネットワーク内の地点の数が増大する。
【０００５】チャネル帯域幅の狭小化は、ＷＤＭ光チャ
ネルのすべての組合せの分離と多重化を回避するファイ
バ格子による選択フィルタを利用することで緩和できる
（例えば、Ｈ．Ｏｋａｙａｍａ（オカヤマ）他の、「フ
ァイバ格子と光スイッチを備える動的波長選択合流／分
岐ノード」、電子通信、第３３巻、第５号、４０３〜４
０４ページ、１９９７年２月２７日を参照されたい）。
しかし、２〜３チャネルを超える数のチャネルを分岐お
よび合流するために使用される場合挿入損失とこうした
フィルタの費用は大きい。また、隣接チャネル阻止のた
めに最適化されたファイバ格子によるフィルタ構成では
信号分散が問題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】各合流／分岐ノードの一
連の切換フィルタ・バイパス装置からなるフィルタ・バ
イパス・システムにおいて、費用と挿入損失は現在の技
術に対して大きく低減される。このフィルタ・バイパス
装置のフィルタは、複合ＷＤＭ信号中の１つまたはそれ
以上のあらかじめ選択されたチャネルに作用するよう個
別に設計されており、対応するチャネルの分岐および／
または置換が意図される時だけ、複合信号は特定のフィ
ルタの入力に切り換えられる。そうでない場合、複合信
号はフィルタをバイパスし、直列に接続された次のフィ
ルタ・バイパス装置に達する。各装置には、チャネルを
ルーティングするいくつかの位置を取ることのできるス
イッチと、選択されたチャネルを抽出（分岐）および挿
入（合流）するフィルタとが含まれる。そのスイッチの
望ましいルーティング位置を選択する目的で、各フィル
タ・バイパス装置のスイッチに結合された制御装置が、
各システムに関連付けられる。
【０００７】本発明のシステムは従来技術と比較してい
くつかの利点を提供する。分岐または合流されない光チ
ャネルの不必要な信号処理が除去されるので、従来技術
のマルチプレクサ／デマルチプレクサによるシステムに
関連する帯域幅の狭小化、雑音発生および電力損失が緩
和される。本発明の好適な実施形態では、本システムは
薄膜フィルタ技術を利用し、光サーキュレータの必要を
除去し、必要な光スイッチの数を減少させることで、フ
ァイバ格子による選択フィルタ・システムに対する大き
な改善を提供する（例えば、Ｈ．Ｏｋａｙａｍａ（オカ
ヤマ）他の、「ファイバ格子と光スイッチを備える動的
波長選択合流／分岐ノード」、電子通信、第３３巻、第
５号、４０３〜４０４ページ、１９９７年２月２７日を
参照されたい）。その結果、費用、分散および挿入損失
の大きな低減が達成される。
【０００８】本発明は、添付の図面を参照しながら、例
示としての実施形態の以下の詳細な説明を読めば、より
完全に理解できるだろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】光波長分割多重化（ＷＤＭ）合流
／分岐フィルタ・バイパス・システムは、多数のチャネ
ルから構成される多重化信号の選択光チャネルの合流／
分岐機能を提供する。フィルタ・バイパス・システムは
一連の切換フィルタ・バイパス装置を備える構造であ
る。各装置には光スイッチと光フィルタが含まれ、入力
多重化光信号が光スイッチによって光フィルタにルーテ
ィングされるかまたはそれをバイパスするように制御信
号に応答する。
【００１０】各装置には、１つまたはそれ以上のあらか
じめ選択された光チャネルに関連するスペクトル特性を
有する光フィルタが提供される。この特性によって、フ
ィルタはこうしたあらかじめ選択された光チャネルの各
々をマルチプレクス光信号に対して抽出（分岐）、挿入
（合流）または分岐および合流することができる。フィ
ルタリングしたいチャネルがない場合、本装置は多重化
信号が光スイッチによってフィルタをバイパスするよう
にする。さらに、この合流／分岐機能は、従来技術の場
合のように多重化信号全体を分離したり、信号を非活性
化フィルタに通したりする必要なしに達成される。この
装置によって提供される、従来技術に対する利点をより
よく説明するために、２つの従来技術ＷＤＭ合流／分岐
システムが簡単に概説される。
【００１１】１つの従来技術ＷＤＭ合流／分岐システム
は、Ｎ×１受動チャネル・コンバイナと組み合わされ
た、いわゆるＤｒａｇｏｎｅルータのような１×Ｎチャ
ネル・デマルチプレクサを利用する（例えば、Ｇｌａｎ
ｃｅ第１５３号特許を参照されたい）。複数のＮ多重化
チャネルからなるＷＤＭ信号がまずデマルチプレクサに
入力され、そこでこの信号は分離され、各Ｎ出力に信号
を提供するが、各出力信号は主としてＮチャネルの１つ
からなる。システムには、各出力から光チャネル信号を
選択的に分岐し、かつ各出力に光チャネル信号を選択的
に合流する手段が含まれる。これらの信号が分岐され合
流された後、各出力はコンバイナに入力され、そこで出
力からのすべての信号が多重化されて新しい複数の光チ
ャネル信号からなるＷＤＭ信号が生じる。この合流／分
岐システムで使用される光マルチプレクサとデマルチプ
レクサは、それぞれ１９９１年３月２６日と１９９２年
８月４日Ｄｒａｇｏｎｅに対して発行された、米国特許
第５，００２，３５０号と第５，１３６，６７１号でさ
らに詳細に説明されている。
【００１２】動作の際、この装置にはいくつかの欠陥が
ある。すなわち、こうしたシステムの多くによって構成
されたＷＤＭ合流／分岐用途では、チャネル帯域幅狭小
化とクロストークが重大になることがある。不完全なチ
ャネル・アイソレーションと、個々の光経路長さの差に
よる位相遅延によって発生するマルチパス干渉効果は、
大きな雑音と電力の犠牲を生じる（例えば、Ｄ．Ａ．Ｆ
ｉｓｈｍａｎの上記論文を参照されたい）。
【００１３】デマルチプレクサ／マルチプレクサの組合
せで現在使用されている受動結合器の代わりにフィルタ
をベースとするマルチプレクサを利用することで、マル
チパス干渉が低減できることが発見された。しかし、こ
の代用を行っても、チャネル帯域幅狭小化と電力損失に
関連する制限は残っている。チャネルの狭小化は、複数
のチャネルすべてを多数段の分離および多重化の対象と
することによって、レーザ波長信号と光フィルタ通過帯
域の周波数特性整合不良から発生する。この整合不良
は、例えば、熱の影響、偏光感度およびエージングから
発生する。現在のシステムの帯域幅と信号検出の制限の
ため、この装置に関連するチャネル狭小化作用によっ
て、光ネットワークにおける使用可能な合流／分岐ノー
ドの数は、約１０ノード程度に厳しく制限される。さら
に各マルチプレクサに追加されたフィルタも、多重ノー
ド・ネットワークの使用にかなりの費用を追加する。
【００１４】第２の光ＷＤＭ合流／分岐システムは、フ
ァイバ格子フィルタ、光サーキュレータおよび光スイッ
チを組み込んだ構成を使用することで、チャネル狭小化
作用を低減する（Ｈ．Ｏｋａｙａｍａ（オカヤマ）他
の、「ファイバ格子と光スイッチを備える動的波長選択
合流／分岐ノード」、電子通信、第３３巻、第５号、４
０３〜４０４ページ、１９９７年２月２７日を参照され
たい）。複数の光チャネルからなるＷＤＭ信号が光サー
キュレータを通じて光スイッチに送られ、そこで信号は
ファイバ格子フィルタに送られるか、またはこのフィル
タをバイパスする。フィルタに送られる場合、信号中の
１つまたはそれ以上の光チャネルが反射されサーキュレ
ータに送られて分岐される。残りのチャネルは第２スイ
ッチと第２光サーキュレータを通じて転送される。１つ
またはそれ以上のチャネルが第２サーキュレータと第２
スイッチを通じてフィルタに合流し、そこでＷＤＭ信号
ストリームの中に反映される。この構成は直列に相互接
続され、ＷＤＭ信号ストリームの中の多数のチャネルを
分岐および合流する機能を提供する。
【００１５】このファイバ格子による合流／分岐システ
ムはチャネル狭小化を低減するが、ノード毎に多数の合
流／分岐チャネルを要求する用途では、大きな費用と挿
入損失を追加する。例えば、デシベル（ｄＢ）単位の挿
入損失は、Ｄｒａｇｏｎｅマルチプレクサ／デマルチプ
レクサの組合せに基づく同等の合流／分岐システムの２
〜３倍を超える。さらに、フィルタリングされたチャネ
ルより低い波長のチャネルは、クラッディング・モード
反射に起因する大きな伝送損失を被るので、ファイバ格
子フィルタが効果的に使用できるのは、短い波長に位置
するＷＤＭチャネルのごく小さいサブセットに制限され
る（Ｔｕｒａｎ Ｅｒｄｏｇａｎ（ツーラン・エルドガ
ン）およびＶｉｃｔｏｒ Ｍｉｚｒａｈｉ（ヴィットリ
オ・ミズラヒ）の、「ファイバ格子技術の発展」、米国
電気電子技術者協会ＬＥＯＳニュースレター、１９９３
年２月、１４〜１８ページを参照されたい）。
【００１６】かなりの数の合流／分岐ノードの長距離光
ネットワーク合流／分岐多重化は、一連の切換光ＷＤＭ
フィルタ・バイパス装置からなる光ＷＤＭ合流／分岐フ
ィルタ・バイパス・システムを利用することで改善され
る。独特な構成と薄膜フィルタ技術の仕様に基づいて、
このフィルタ・バイパス・システムは、デマルチプレク
サ／マルチプレクサの組み合わせで経験された帯域幅狭
小化作用を回避することができる。さらに、このシステ
ムは、ファイバ格子による構成で使用され、大きな費用
と損失の一因となった要素を除去し置換することができ
る。さらに、このシステムは、分岐および／または合流
するチャネルの範囲を制限するクラッディング・モード
反射の影響を被ることがない。
【００１７】図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明で
利用される種類のフィルタ／バイパス装置１００の機能
的図を示す。フィルタ／バイパスの選択は、光スイッチ
１０２によって可能である。一般に、スイッチ１０２
は、光信号を受信するＮ個の入力と、光信号を送信する
Ｍ個の出力とを有する。例えば、図１（Ａ）に示される
スイッチ１０２は、２つの入力１０７および１０８と、
２つの出力１０８および１０９とを有する。相互接続フ
ィルタ・バイパス装置の直列配置と一貫して（図３
（Ａ）および図３（Ｂ）参照）、スイッチ１０２は、光
信号を制御信号１０６）によってフィルタ状態またはバ
イパス状態にルーティングするよう構成されている。制
御信号１０６は、１）中央局ネットワーク制御操作員と
いったローカル制御、２）ネットワーク制御センタとい
った遠隔制御、３）動的ネットワーク設定ソフトウェア
の使用による自動制御、４）手動制御を含むがこれらに
制限されない何らかの従来の手段によって発生する。こ
の目的に適した２×２単一モード光ファイバスイッチ
は、カリフォルニア州バークレーのＤＩＣｏｎ Ｆｉｂ
ｅｒｏｐｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．から得られる。
【００１８】図１（Ａ）では、ＷＤＭフィルタ・バイパ
ス装置１００は、光スイッチ１０２、光フィルタ１０
４、制御信号１０６および、多数の光入力および出力の
組合せを備えている。スイッチ１０２はフィルタ状態で
動作するよう設定されている。光多重化信号λ
1λ2．．．λn がスイッチ入力１０７によって受信され
る。スイッチ１０２は、制御信号１０６に応答して、フ
ィルタ状態に切り換えられている。その結果、多重化信
号λ1λ2．．．λn はスイッチ入力１０７からスイッチ
出力１０９に切り換えられ、そこで光リンク１１１によ
ってフィルタ入力１１０と結合され、それによって多重
化信号がフィルタ１０４によって処理されるようにな
る。フィルタ１０４がフィルタ出力１１２によって周波
数チャネルλ3 を分岐し、フィルタ入力１１４によって
周波数チャネルλ3’ を合流した後、多重化信号λ1λ2
λ3’．．．λnがフィルタ出力１１６に提供される。次
にこの出力１１６が光リンク１１３によってスイッチ入
力１１８と結合される。それによって、信号はスイッチ
入力１１８に達し、スイッチ１０２によって出力１０８
に切り換えられる。
【００１９】図１（Ｂ）は、バイパス状態の装置１００
の動作を示す。光多重化信号λ1λ2．．．λn がフィル
タ・バイパス装置１００の入力１０７によって受信され
る。制御信号１０６に応答して、スイッチ１０２はバイ
パス状態に切り換えられ、多重化信号が直接スイッチ出
力１０８に切り換えられ、それによって多重化信号λ1
λ2．．．λn がフィルタ１０４をバイパスするように
なる。従って、バイパス状態のスイッチ１０２は、多重
化信号λ1λ2．．．λn の不必要な処理を除去する。
【００２０】図１（Ａ）および図１（Ｂ）で示されるフ
ィルタ１０４は、光信号を受信するＮ個の入力と、光信
号を送信するＭ個の出力とを有する。フィルタ１０４の
能動フィルタ素子は薄膜フィルタ形のものである。
【００２１】図２では、例えば、フィルタ１０４は、２
つの入力１１０および１１４と、３つの出力１１２、１
１６および１２０とを有している。薄膜フィルタ素子１
２２、１２４、１２６は、対応するあらかじめ選択され
たチャネル周波数で有効であるよう設計され、コリメー
タ１２８に結合されている。フィルタは、フィルタを通
じてあらかじめ選択された周波数を伝送し、これらの要
素によってそれ以外の周波数が反射されるようにするこ
とで動作する。適切な薄膜フィルタは、例えば、米国ニ
ュージャージー州ホーボーケンのＯｐｌｉｎｋ Ｃｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ．から、部品番号ＩＢ
ＰＦ−５ＬＴ−１６−１として得られる。
【００２２】図２に示される薄膜フィルタは、２つの選
択された光チャネルを分岐し、１つの選択された光チャ
ネルを合流するよう構成されている。他の多くのフィル
タの組み合わせも可能であることが、当業技術分野に熟
練した者には明らかである。
【００２３】こうした薄膜フィルタの動作と構成に関す
る詳細は、当業技術分野に熟練した者には周知である
（Ｍ．Ａ．Ｓｃｏｂｅｙ、Ｄ．Ｅ．Ｓｐｏｃｋ、ＯＣＡ
／Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ
ｍｅｒｉｃａ、マサチューセッツ州マールボロの、「Ｍ
ｉｃｒｏＰｌａｓｍａ（登録商標）光干渉フィルタを使
用する受動ＤＷＤＭ素子」、ＯＦＣ’９６技術要覧、２
４２〜２４３ページを参照されたい）。薄膜フィルタ
は、光信号中のある周波数がフィルタ素子によって反射
されるようにし、他の周波数がフィルタ素子を通じて伝
送されるようにする光波干渉特性を示す。各フィルタ素
子は、通常、多数の誘電体薄膜層から構成された共振空
洞を備えている。各層は特定の厚さ（通常、反射すべき
光波長の４分の１に等しい）である。様々な厚さの層が
所定の順序で積み重ねられているので、各フィルタ素子
によって広い範囲の周波数が反射される。
【００２４】図１（Ａ）および図１（Ｂ）で示されたＷ
ＤＭフィルタ・バイパス装置の好適な実施形態に加え
て、ＷＤＭフィルタ・バイパス装置の多くの代替構成が
存在し、そのすべてがここで考察される。例えば、図１
（Ａ）および図１（Ｂ）で示される２対２（２×２）光
スイッチは、フィルタ・バイパス系列中の第１装置に続
く各フィルタ・バイパス装置が１つの入力として前の装
置からバイパスＷＤＭ信号を伝える経路を受信し、第２
入力として前の装置からフィルタリング信号を伝える経
路を受信するように構成することができる（例えば、図
４（Ａ）参照）。さらに、例えば、図１（Ａ）および図
１（Ｂ）で使用される１つの２×２スイッチを、２つの
１対２（１×２）スイッチ、２つの２×２スイッチ、ま
たはＹ分岐導波管コンバイナと組み合わされた１つの１
×２または１つの２×２スイッチの何れかを利用する構
成で置換することもできる。上記に言及したように、薄
膜フィルタは、光チャネルを分岐する１つまたはそれ以
上のポートと、光チャネルを合流する１つまたはそれ以
上のポートとを有することがある。
【００２５】本発明の予想される用途では、多数の光Ｗ
ＤＭ合流／分岐システムが、長距離光電気通信システム
１５０の全体にわたる多数のノード１５２、１５３に配
置される（図３参照）。各ノード１５２、１５３のシス
テムは一連の切換フィルタ・バイパス装置から構成され
ている。複数の光チャネルの光信号は長距離システム１
５０に入り、マルチプレクサ１５６で結合されてＷＤＭ
信号を形成する。この信号はノード１５２、１５３に移
送される。各ノードを出ると、これらの信号は光増幅器
１５４、１５５によって再生成される。各ノード１５
２、１５３の合流／分岐システムを形成するフィルタ・
バイパス装置は多くの方法で相互接続される（２つの好
適な実施形態が図４（Ａ）および図４（Ｂ）で示され
る）。
【００２６】フィルタ・バイパス装置２００〜２０６か
らなる図４（Ａ）では、光多重化周波数チャネル信号λ
1λ3．．．λn がバイパス・フィルタ装置２００の合流
／分岐ノード入力２０８に送られる。制御信号２１０に
応答して、スイッチ２１２はフィルタ状態に切り換えら
れ、光多重化周波数信号λ1λ3．．．λn はフィルタ２
１４によって処理される。
【００２７】この実施形態では、制御信号２１０、２２
８、２３０、２３２は協調した形で動作する。すなわ
ち、例えば、装置２０２のスイッチ２１６の設定を選択
するために使用される制御信号は、装置２０２の望まし
い状態（フィルタまたはバイパス）とスイッチ２１２に
よって確立された前の装置２００の現在の状態との両方
に基づいて決定される。この後者の要素は、スイッチ２
１６の２つの入力のどちらが前の装置２００からＷＤＭ
信号を受信するかを決定するため、スイッチ２１６の設
定にとって重要である。
【００２８】その結果、バイパス状態とフィルタ状態の
スイッチ位置は各フィルタ・バイパス装置２００〜２０
６で同じでない。さらに、フィルタ・バイパス装置２０
６は有利にも２対１（２×１）スイッチまたはＹ分岐導
波管コンバイナ２３４と結合して、１組のフィルタ・バ
イパス装置２００〜２０６の１つの出力を提供する。
【００２９】図４Ａのフィルタ２１４は周波数チャネル
λ1 を分岐し、それを周波数チャネルλ1’ で置換して
多重化周波数信号λ1’λ3．．．λn を生じる。その
後、光多重化周波数信号λ1’λ3．．．λn がバイパス
・フィルタ装置２０２に送られ、そこで同様の処理が繰
り返される。しかし、図４（Ａ）によって示される例で
は、フィルタ２１８は入力信号にない周波数チャネルλ
2 を合流し、多重化周波数信号λ1’λ2λ3．．．λnが
生じる。次に多重化周波数信号λ1’λ2λ3．．．λnは
バイパス・フィルタ装置２０４に送られ、そこで同様の
処理が繰り返される。しかし、図４（Ａ）の例では、フ
ィルタ２２２は周波数チャネルλ3 を分岐し、多重化信
号λ1’λ2．．．λn が生じる。この処理は残りのフィ
ルタ・バイパス装置２０６を通じて同様に繰り返され
る。
【００３０】図４（Ｂ）は、図１（Ａ）および図１
（Ｂ）で示された装置の実施形態と一貫した代替ノード
構成を示す。この構成の動作は、フィルタ出力のルーテ
ィング以外は図４（Ａ）の構成と同様である。図４
（Ｂ）では、フィルタ２１４によって発生する信号
λ1’λ3．．．λn はスイッチ２１６に直接ルーティン
グされる代わりに、スイッチの第２入力２０８にルーテ
ィングされ、そこでこの信号がスイッチ２１６にルーテ
ィングされる。この処理はフィルタ・バイパス装置２０
６を通じて繰り返され、各フィルタ・バイパス装置の切
換を１つの外部入力と１つの外部出力に制限する利点を
有する。この制限は、フィルタ・バイパス装置間の信号
ルーティングのための適当なスイッチ設定と、ひいては
適当な制御信号２１０、２２８、２３０および２３２を
決定する処理を単純化する。
【００３１】波長選択光ＷＤＭ合流／分岐システムは、
一組のデマルチプレクサ／マルチプレクサの組み合わせ
の帯域幅狭小化の問題を除去できる。ＷＤＭシステムに
おけるチャネル検出に関する現在の帯域幅の要求に基づ
いて、帯域幅狭小化は現在、長距離システムに挿入でき
る一組のＤｒａｇｏｎｅデマルチプレクサ／マルチプレ
クサ合流／分岐ノードの数を約１０ノードに制限してい
る。このフィルタ・バイパス装置構成のような波長選択
システムにおける帯域幅狭小化はごくわずかなので、長
距離光システムに挿入できるフィルタ・バイパス装置に
よるノードの数は、帯域幅狭小化作用によっては事実上
制限されない。
【００３２】やはり帯域幅狭小化作用の制限から利益を
受けるが、ファイバ格子による選択合流／分岐システム
は、一組のＤｒａｇｏｎｅデマルチプレクサ／マルチプ
レクサシステムと本発明のフィルタ・バイパス装置によ
るシステムの損失より一様に高い挿入損失を被る。本発
明のフィルタ・バイパス装置によるシステムの挿入損失
は一般に、一組のデマルチプレクサ／マルチプレクサに
よるシステムの損失より低く、フィルタ・バイパス・シ
ステムの損失特性は、ノード毎の合流／分岐チャネルの
数が減少するにつれて改善される。現在の素子の費用に
基づいて計算すると、フィルタ・バイパス・システムの
ノード当たりの費用はファイバ格子による選択合流／分
岐システム構成の２分の１から３分の１であるが、これ
は主として、フィルタ・バイパス・システム構成が光サ
ーキュレータを必要とせず、必要とする光スイッチの数
も少ないからである。
【００３３】上記で説明された本方法の例示としての実
施形態は、上記の説明を考慮すると当業者には明らかな
本発明の多数の代替実施形態の１つに過ぎない。従っ
て、本説明は単に例示としてのものであると理解される
べきであり、当業者に本発明を実行する最適の形態を示
すことを目的とするものである。種々の他の代替案が、
当業者によって、本発明の内容から逸脱することなく考
案される。例えば、上記に言及したように、フィルタ・
バイパス装置のスイッチ構成を実現するために、種々の
スイッチおよび／またはコンバイナの組合せが利用でき
る。合流および分岐チャネルに割り当てられたポートの
数が異なる種々の薄膜フィルタ構成が、本装置で同様に
利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】フィルタ・バイパス・スイッチがフィルタ状
態に設定された、本発明の例示としての実施形態の概略
図を示す。
【図１Ｂ】スイッチがバイパス状態にある、図１Ａの実
施形態の概略図を示す。
【図２】実施形態１Ａおよび１Ｂの装置での使用に適し
たフィルタ実施形態の概略図を示す。
【図３】本発明の原理による２系列の切換フィルタ・バ
イパス装置の概略図を示す。
【図４Ａ】ネットワーク全体にわたるノードのＮ個の合
流／分岐システムを備える長距離光ネットワークのＷＤ
Ｍ合流／分岐機能の概略図を示す。
【図４Ｂ】ネットワーク全体にわたるノードのＮ個の合
流／分岐システムを備える長距離光ネットワークのＷＤ
Ｍ合流／分岐機能の概略図を示す。
フロントページの続き (72)発明者 マガリー スペクター アメリカ合衆国 07733 ニュージャーシ ィ，ホルムデル，ドナー ストリート 15

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光波長分割多重化合流／分岐システムに
    おいて、フィルタ・バイパス装置を介して複数の光チャ
    ネルに関連する信号をルーティングする方法であって、
    該方法が、 前記フィルタ・バイパス装置をフィルタ状態またはバイ
    パス状態に設定する制御信号に応答するステップと、 前記装置が前記バイパス状態にある時、前記複数の光チ
    ャネルに関連する前記信号を、スイッチ入力から前記ス
    イッチを介してスイッチ出力にルーティングするステッ
    プと、 前記装置が前記フィルタ状態にある時、前記複数の光チ
    ャネルに関連する前記信号を、前記スイッチ入力から前
    記スイッチを介して追加スイッチ出力に、前記追加スイ
    ッチ出力から光フィルタ入力に、かつ前記光フィルタ入
    力から前記フィルタを介してフィルタ出力にルーティン
    グするステップとを含み、 さらに、前記複数の光チャネルのうち少なくとも１つに
    関連する信号に関するスペクトル特性を有する多重ポー
    ト薄膜フィルタとなるように前記光フィルタを選択する
    ステップを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記フ
    ィルタ・バイパス装置が追加フィルタ・バイパス装置に
    相互接続され、前記方法が、 前記装置が前記バイパス状態にある時、前記複数の光チ
    ャネルに関連する前記信号を前記装置の前記スイッチ出
    力から前記相互接続された装置のスイッチ入力にルーテ
    ィングするステップと、 前記装置が前記フィルタ状態にある時、前記信号を前記
    フィルタ出力から前記相互接続された装置の別のスイッ
    チ入力にルーティングするステップとをさらに含む方
    法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記フ
    ィルタ・バイパス装置が追加フィルタ・バイパス装置に
    相互接続され、前記方法が、 前記装置が前記バイパス状態にある時、前記複数の光チ
    ャネルに関連する前記信号を前記装置の前記スイッチ出
    力から前記相互接続された装置のスイッチ入力にルーテ
    ィングするステップと、 前記装置が前記フィルタ状態にある時、前記複数のチャ
    ネルを、前記装置の前記フィルタ出力から前記装置の別
    のスイッチ入力にルーティングするステップと、 前記複数のチャネルを前記装置の前記別のスイッチ入力
    から、前記スイッチを介して、前記装置の前記追加スイ
    ッチ出力にルーティングするステップと、 前記複数のチャネルを前記装置の前記追加スイッチ出力
    から前記相互接続された装置の前記第１のスイッチ入力
    にルーティングするステップとをさらに含む方法。
  4. 【請求項４】 波長分割多重化信号の少なくとも１つの
    チャネルを分岐できる合流／分岐光多重化装置であっ
    て、該装置が、 制御信号に応答して、前記制御信号が前記少なくとも１
    つのチャネルを合流／分岐することを示す状態にある
    時、前記波長分割多重化信号を第１出力に送り、前記制
    御信号が前記波長分割多重化信号をバイパスすることを
    示す状態にある時、前記波長分割多重化信号を第２出力
    に送る光スイッチを備え、 さらに、前記少なくとも１つのチャネルのスペクトルに
    実質的に対応するスペクトル応答特性を有する多重ポー
    ト薄膜フィルタを含む光フィルタであって、前期光フィ
    ルタが、前記波長分割多重化信号から前記少なくとも１
    つのチャネルを抽出するため、前記光スイッチの前記第
    １出力に結合され、前記少なくとも１つのチャネルが前
    記光フィルタの第１出力に供給される光フィルタを特徴
    とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の装置において、前記フ
    ィルタリングされた波長分割多重化信号が前記光フィル
    タの第２出力に供給される装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の装置において、前記光
    フィルタの前記第２出力に結合された第１入力と、前記
    光スイッチの前記第２出力に結合された第２入力とを有
    するＹ分岐コンバイナをさらに含み、前記コンバイナが
    前記スイッチまたは前記フィルタの何れかからその出力
    へ前記波長分割多重化信号を供給する装置。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の装置において、前記波
    長分割多重化信号が、前記少なくとも１つのチャネルが
    前記フィルタによって分岐された後、前記スイッチの前
    記第２出力に切り換えられるように、前記波長分割多重
    化信号が前記第２の光フィルタ出力によって前記スイッ
    チの第２入力に供給される装置。
  8. 【請求項８】 請求項５に記載の装置において、前記光
    フィルタがさらに少なくとも１つのチャネルを前記波長
    分割多重化信号に挿入することができ、前記光フィルタ
    の前記第２出力に供給される前記波長分割多重化信号が
    前記挿入されたチャネルを含むように、前記少なくとも
    １つのチャネルが前記光フィルタの第２入力から供給さ
    れる装置。
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