JP2000244401A - リコンフィギュラブルな光フィルタリング装置と、この装置を含むドロップインサートマルチプレクサ - Google Patents

リコンフィギュラブルな光フィルタリング装置と、この装置を含むドロップインサートマルチプレクサ

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JP2000244401A JP2000039385A JP2000039385A JP2000244401A JP 2000244401 A JP2000244401 A JP 2000244401A JP 2000039385 A JP2000039385 A JP 2000039385A JP 2000039385 A JP2000039385 A JP 2000039385A JP 2000244401 A JP2000244401 A JP 2000244401A
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アルノー・ビソン
Franck Bruyere
フランク・ブリユイエール
Ludovic Noirie
リユドビツク・ノワリー
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Alcatel SA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に、損失を最小化することにより、波長分
割マルチプレキシングチャンネルの選択的なドロップお
よびまたはインサートを実施できる、リコンフィギュラ
ブルな光フィルタリング装置と、この装置を含むドロッ
プインサートマルチプレクサを提供する。 【解決手段】 装置は、n個の阻止フィルタ(F1−F
n)を含み、ランク0〜nのn+1個の入力ポート(E
0−En)と、ランク1〜n+1のn+1個の出力ポー
ト(S1−Sn+1)と、各出力ポート(Sk)を下位
のランクの入力ポートの1つ(Ei)にそれぞれ選択的
に結合可能にする導波路の集合(Gk)とを備えたスイ
ッチ手段(K)を含む。各フィルタは、対向する第1お
よび第2のポート(Pe、Ps)を備えており、これら
のポートは、同じランクの関連出力ポート(Sk)およ
び関連入力ポート(Ek)にそれぞれ結合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割マルチプ
レキシング(WDM)を用いた光伝送の分野にある。本
発明は、波長フィルタリング装置に関し、特に、1つま
たは複数のマルチプレキシングチャンネルを選択的に削
除するためにリコンフィギュラブル(reconfig
urable)なフィルタリング装置に関する。本発明
はまた、これらのチャンネルの少なくとも一部を、選択
的にドロップすることおよびまたはインサートすること
が可能な装置に関する。このような装置は、通常、「ド
ロップインサート(drop−insert)」マルチ
プレクサと称され、有利には、こうしたリコンフィギュ
ラブルなフィルタリング装置を用いることができる。
【0002】
【従来の技術】波長分割マルチプレキシング(WDM)
伝送システムでは、複数のチャンネルが、同一ファイバ
で同時に伝送され、各チャンネルが、所定の中央波長お
よび帯域幅を備えた結合波によって搬送される。特に、
ルーティングまたはスイッチング動作を行うには、たと
えば、1つまたは複数のチャンネルで伝達される情報を
変えるか、あるいは情報を搬送する波長を別の波長に代
えるために、幾つかのチャンネルをドロップしてマルチ
プレックス(多重化信号)を変えることがしばしば必要
である。
【0003】図1に示されたように、ドロップインサー
トマルチプレクサを実現するために、ドロップ結合手段
C1およびインサート結合手段C2に結合されたリジェ
クションフィルタ(または阻止フィルタ)1を使用する
ことができる。このフィルタは、マルチプレックスの少
なくとも1つの波長λkの伝送を阻止するように、また
ドロップ結合手段C1の方向に、1つまたは複数の波長
を反射させるように構成される。ドロップインサートマ
ルチプレクサは、フィルタ自体がチャンネル選択制御手
段CDに応じてリコンフィギュラブルである場合、リコ
ンフィギュラブルでなければならない。
【0004】図示された例によれば、マルチプレクサは
主に、対向する2個のアクセスポートPa、Pbを備え
たリコンフィギュラブルなフィルタ1から構成される。
ポートPa、Pbは、入力結合手段C1および出力結合
手段C2に、それぞれ結合される。これらの結合手段
は、ここでは、3個のポートを備えたサーキュレータで
ある。入力サーキュレータC1は、入力マルチプレック
スWeを受信可能な入力ポートP1を含む。第2のポー
トP2は、フィルタ1の第1のアクセスポートPaに結
合される。第3のポートP3は、ドロップポートを構成
する。サーキュレータC1は、第1のアクセスポートP
aからフィルタ1に入力マルチプレックスWeを入力可
能にするように配置され、一方で、フィルタ1により反
射されてこの同じポートPaから出力される波Wdが、
ポートP2により受信されてドロップポートP3により
採取される。
【0005】同様に、出力サーキュレータC2は、第2
のアクセスポートPbによりフィルタ1に結合される第
1のポートP5を含む。サーキュレータC2の第2のポ
ートP4は、ポートPbによりフィルタから出力される
波を採取可能にする。ポートP4は、出力マルチプレッ
クスWsを採取可能にする出力ポートを構成する。サー
キュレータC2は、さらに、インサートポートを構成す
る第3のポートP6を備える。
【0006】フィルタ1は、適用される制御CDに応じ
て、マルチプレックスの1つまたは複数の所定の波長λ
kにセットされた帯域または櫛形の阻止機能を有するよ
うにコンフィギュアされる。
【0007】動作時に、入力マルチプレックスWeは、
入力ポートP1から供給される。その場合、フィルタに
より阻止される波長が搬送するマルチプレックスのチャ
ンネルWdは、ドロップポートP3からドロップされか
つアクセス可能になる。一方で、同じ波長により搬送さ
れる新しい信号WaをインサートポートP6からインサ
ートすることにより、出力マルチプレックスWsに、対
応するチャンネルをインサートする。
【0008】リコンフィギュラブルなフィルタを実現す
るための従来の解決方法は、「クロスバー(cross
bar)タイプの2対2光スイッチに結合される固定基
本フィルタを使用したものである。
【0009】図2は、検討可能な第1の実施例を示して
いる。
【0010】フィルタは、n個の2対2スイッチ、すな
わち、各スイッチの出力の1つが、次のスイッチの入力
の1つに接続されるように縦続接続されているX1、X
2、Xk、Xnを含む。さらに、各スイッチの第2の入
力は、結合されたリジェクションフィルタF1、F2、
Fk、Fnを介して、第2の出力に接続されている。一
般に、各フィルタは、入力マルチプレックスWeの波長
λ1、λk、λnのうちの1つだけを反射するように構
成される。しかし、一定の用途に対しては、所定のチャ
ンネルサブセットにそれぞれ対応する波長を持つ櫛形リ
ジェクションフィルタを使用することも可能である。
【0011】2対2光スイッチは、たとえば、電気マイ
クロモータまたは圧電素子を用いて電気機械式に作動可
能なファイバセグメントなどの可動光導波路を含む。ス
イッチ間の結合には、光ファイバを使用し、リジェクシ
ョンフィルタは、結合ファイバに光書き込みされたブラ
ッグ格子として構成することができる。
【0012】図3は、1対2光スイッチX1と、2対2
光スイッチXk、Xnと、2対1光スイッチSWとを基
本とする別の実施形態を示す。この例では、n個の第1
のスイッチの各出力のうち、第2の出力が、リジェクシ
ョンフィルタを介して、次のスイッチの第2の入力に接
続されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以下の説明で詳しく示
すように、これらの解決方法は、スイッチで発生する挿
入損失に関して最適ではないという欠点を有する。
【0014】本発明は、この欠点を解消することを目的
とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、異
なる波長または異なる櫛形波長にセットされたn個のリ
ジェクションフィルタと、前記n個のリジェクションフ
ィルタのうちの、任意の1つまたは選択的に縦続接続さ
れた複数個のフィルタに入力光信号を結合可能な、複数
の状態を備える光スイッチ手段とを含み、前記スイッチ
手段が、ランク0〜nのn+1個の入力ポートと、ラン
ク1〜n+1のn+1個の出力ポートと、各出力ポート
を前記入力ポートの下位のランクの1つにそれぞれ選択
的に結合可能にする導波路の集合とを含み、前記フィル
タの各々が、対向する第1および第2のポートを備えて
おり、各フィルタの第1のポートおよび第2のポート
が、前記スイッチ手段のランクの関連付けられた出力ポ
ートおよび関連付けられた入力ポートにそれぞれ結合さ
れ、ランク0の入力ポートが、前記入力光信号を受信す
るように構成され、ランクn+1の出力ポートが、出力
光信号を送信するように構成されることを特徴とする光
フィルタリング装置を目的とする。
【0016】スイッチ手段は、通常の「クロスバー」タ
イプのn+1対n+1光スイッチから構成することもで
きる。しかしながら、この解決方法は、複雑性およびコ
ストの観点から最適ではない。実際、クロスバースイッ
チは、(n+1)!個の考えられる状態を有し、任意の
入力ポートをどの出力ポートにも接続できるようにしな
くてはならず、これは、入力ポートおよび出力ポートの
間での光リンクに対して(n+1)個の可能性がある
ということに相当する。ところで、検討される用途で
は、選択されるフィルタの縦続接続の順序は無関係であ
るため、2個の状態だけで十分である。これを考慮す
ると、スイッチ手段を構成する際には単純化が可能であ
り、事実、スイッチ手段は、(n+1)(n+2)/2
個の光リンクができれば十分である。かくして、制御さ
れた光ゲートを備えた導波路を介して、n+1個のn+
1対1カプラに相互接続されるn+1個の1対n+1カ
プラからなる、通常のスタティッククロスバースイッチ
を用いれば、実際に、有効な導波路の数が(n+1)
(n+2)/2個にしかならない。従って、導波路の数
を低減可能であり、その結果、ゲート数を減らすことが
できる。
【0017】より正確には、本発明による有利なコンフ
ィギュレーションによれば、前記スイッチ手段は、出力
ポートのランク以上のランクを有する入力ポートに、各
出力ポートを結合できるように構成されるのではない。
【0018】同様に、電気機械作動式の可動光導波路に
よって構成される光スイッチを使用する場合、通常のク
ロスバー型n+1対n+1スイッチは、導波路が交差で
きるように、それぞれ個別な平面にスイッチのn+1個
の導波路を配置しなければならない。光リンク数を低減
することによって、この制約を回避することもできる。
【0019】従って、本発明の別の特徴によれば、前記
フィルタと前記スイッチ手段との間の結合は、前記スイ
ッチ手段の状態に関係なく、前記n+1個の導波路の集
合のうちの如何なる導波路も他の導波路と交差しないよ
うに構成される。
【0020】有利には、前記スイッチ手段は、ランクk
の各入力ポートがランクk+1の各出力ポートの正面に
配置されるように構成される。
【0021】本発明はまた、本発明によるフィルタリン
グ装置を組み込んだ、波長分割マルチプレックスの1つ
または複数のチャンネルの選択的ドロップインサート装
置を目的とする。
【0022】ドロップインサート装置は、 − 本発明によるフィルタリング装置に適合し、対向す
る第1および第2のアクセスポートを備えた反射阻止光
フィルタリング装置と、 − 前記第1のアクセスポートに結合され、前記マルチ
プレックスを受信可能な入力ポートと、ドロップポート
とを含み、入力ポートで受信した波の少なくとも一部を
前記フィルタリング装置に投入し、前記第1のアクセス
ポートからの受信波の少なくとも一部をドロップポート
から送信するように構成された、入力結合手段と、 − 前記第2のアクセスポートに結合され、出力ポート
および入力ポートを含み、インサートポートで受信した
波の少なくとも一部を前記フィルタリング装置に投入
し、前記第2のアクセスポートの受信波の少なくとも一
部を出力ポートから送信するように構成された、出力結
合手段とを含む。
【0023】勿論、本発明は、同様にドロップ装置だけ
に関するものでもあり、またインサート装置だけに関す
るものでもある。前者の場合、出力結合手段は、インサ
ートポートを含まない。後者の場合、入力結合手段は、
ドロップポートを含まない。
【0024】本発明の他の特徴および長所は、添付図に
関する以下の説明により、明らかになるだろう。
【0025】
【発明の実施の形態】図4に示されたフィルタリング装
置は、光スイッチKおよび、n個のリジェクションフィ
ルタF1、F2、Fi、Fk、Fnから構成される。各
フィルタは、受信した波長マルチプレックスWeの1つ
または複数のチャンネルを阻止(ドロップインサート用
途の場合には反射)するように構成される。
【0026】スイッチKは、ランク0〜nのn+1個の
入力ゲートE0、E1、Ei、Ek、Enと、ランク1
〜n+1のn+1個の出力ゲートS1、S2、Si、S
k、Sn+1とを含む。
【0027】各フィルタ、たとえばFkは、スイッチK
の同じランクの出力ポートSkおよび入力ポートEkに
それぞれ結合される、対向する第1および第2のポート
Pe、Psを備える。
【0028】スイッチKの導波路の集合、たとえば、適
切な制御手段CDに応じて作動されるGi、Gk、Gn
+1は、各出力ポート、たとえばSkを、それよりも下
位のランクの入力ポートの1つ、たとえばEiに、選択
的に結合することができる。
【0029】ランク0の第1の入力ポートE0は、入力
マルチプレックスWeを受信するように構成され、ラン
クn+1の最後の出力ポートSn+1は、光出力信号W
sを送信するように構成される。
【0030】このようなコンフィギュレーションによ
り、スイッチKは、入力信号Weを、任意の1つのフィ
ルタまたは、選択的に縦続結合される複数のフィルタに
結合することができる。たとえば、導波路Gi、Gk、
Gn+1が図示された位置にある場合、入力信号We
は、フィルタFi、Fkを通った後でポートSn+1か
ら出る。その結果、同様に、これらのフィルタの阻止波
長により搬送されるチャンネルは、ポートE0の方に反
射される。
【0031】該装置を実際に利用しても、特定の問題は
起きない。スイッチKに関しては、有利には、各出力ポ
ートSkを、それ以上のランクの入力ポートEk、Ek
+1、...、Enに結合してはならないという事実を
利用することによって、既知のクロスバースイッチから
派生するあらゆるタイプの構成を採用することができ
る。このようなクロスバースイッチは、たとえば、JD
S FITEL社が販売するSG2000シリーズに適
合する。
【0032】先に述べたように、これは、制御された光
ゲートを介して、N’対1のファンアウトカプラに相互
接続される1対Nコンバイナカプラをベースとするスタ
ティックスイッチにしてもよい。この場合、カプラ間の
相互接続された導波路数及び光ゲート数は、従来のスタ
ティッククロスバー構造よりも減らすことができる。
【0033】スイッチが、電気機械作動式の可動光導波
路によって構成される場合も同様に、通常のクロスバー
よりも簡単な構成にすることができる。何故なら、フィ
ルタとスイッチとの結合を適切に配置することにより、
スイッチの導波路が交差しないようにし、従って、スイ
ッチを全て同一面に配置可能であるからである。そのた
めには、たとえば、ランクkの各入力ポートが、ランク
k+1の出力ポートの正面に配置されるようにするだけ
で十分である。図4は、こうした配置を示している。
【0034】フィルタの実現に関して、適切な解決方法
は、ファイバーに光書き込みしたブラッグ格子を設ける
ことからなる。
【0035】本発明によるフィルタリング装置のスイッ
チによって発生する挿入損失は、次のように評価するこ
とができる。
【0036】簡略化するために、スイッチの導波路を通
る波の伝達による基本損失は、考慮される導波路とは独
立しており、値εを取るものと仮定する。
【0037】波Weが通るフィルタ数をD、波Weが通
過する特定フィルタFkのランクをk、波Weがランク
kのフィルタの前段で通過するフィルタ数をdとする
と、損失は次のようになる。
【0038】反射しない各チャンネルの場合 (D+
1)ε ランクkのフィルタにより反射されるチャンネルの場合
2(d+1)ε 図2の実施形態と比較すると、損失はそれぞれ、(D+
n)ε、2(d+k)εとなる。
【0039】図3の実施形態では、それぞれ、(1+
n)ε、2kεになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドロップインサート装置の概略図である。
【図2】従来技術によるリコンフィギュラブルなフィル
タリング装置の実施形態を示す図である。
【図3】従来技術によるリコンフィギュラブルなフィル
タリング装置の実施形態を示す図である。
【図4】本発明によるリコンフィギュラブルなフィルタ
リング装置を示す概略図である。
【符号の説明】
C1 入力結合手段 C2 出力結合手段 F1−Fn リジェクションフィルタ、阻止フィルタ We 入力光信号 Ws 出力光信号 K 光スイッチ手段 E0−En、Ei 光スイッチ手段の入力ポート Gk 導波路の集合 S1−Sn+1、Sk 光スイッチ手段の出力ポート Pa 第1のアクセスポート Pb 第2のアクセスポート Pe 阻止フィルタの第1のポート Ps 阻止フィルタの第2のポート P3 ドロップポート P6 インサートポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リユドビツク・ノワリー フランス国、92220・バニユー、リユ・ア ルフオンス・プリユシエ、22

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異なる波長または異なる櫛形波長にセッ
    トされたn個の阻止フィルタ(F1−Fn)と、前記n
    個の阻止フィルタのうちの、任意の1つまたは選択的に
    縦続接続された複数のフィルタに入力光信号(We)を
    結合可能な、複数の状態を備える光スイッチ手段(K)
    とを含み、 前記光スイッチ手段(K)が、ランク0〜nのn+1個
    の入力ポート(E0−En)と、ランク1〜n+1のn
    +1個の出力ポート(S1−Sn+1)と、各出力ポー
    ト(Sk)を前記入力ポートの下位のランクの1つ(E
    i)にそれぞれ選択的に結合可能にする導波路の集合
    (Gk)とを含み、 前記阻止フィルタの各々が、対向する第1および第2の
    ポート(Pe、Ps)を備えており、各阻止フィルタの
    第1のポート(Pe)および第2のポート(Ps)が、
    前記光スイッチ手段(K)の同じランクの関連付けられ
    た出力ポート(Sk)および関連付けられた入力ポート
    (Ek)にそれぞれ結合され、 ランク0の入力ポート(E0)が、前記入力光信号(W
    e)を受信するように構成され、ランクn+1の出力ポ
    ート(Sn+1)が、出力光信号(Ws)を送信するよ
    うに構成されることを特徴とする光フィルタリング装
    置。
  2. 【請求項2】 前記光スイッチ手段(K)が、各出力ポ
    ート(Sk)を、そのランク以上のランクを有する前記
    入力ポート(Ek、Ek+1、...、En)に結合で
    きるように構成されないことを特徴とする請求項1に記
    載の装置。
  3. 【請求項3】 前記光スイッチ手段(K)が、前記出力
    ポート(Sk)を前記入力ポート(Ei)に選択的に結
    合可能にするn+1個の可動導波路(Gk)の集合を備
    え、前記阻止フィルタと前記光スイッチ手段(K)との
    間の結合が、前記光スイッチ手段(K)の状態に関係な
    く、前記可動導波路の集合のどの導波路も他の導波路と
    交差しないように構成されることを特徴とする請求項2
    に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記光スイッチ手段(K)が、ランクk
    の各入力ポートがランクk+1の出力ポートの正面に配
    置されるように構成されることを特徴とする請求項3に
    記載の装置。
  5. 【請求項5】 波長分割マルチプレックス(We)の1
    つまたは複数のチャンネルの選択的なドロップ装置であ
    って、 − 対向する第1および第2のアクセスポート(Pa、
    Pb)を備えた反射阻止光フィルタリング装置(1)
    と、 − 前記第1のアクセスポート(Pa)に結合され、前
    記波長分割マルチプレックス(We)を受信可能な入力
    ポート(P1)と、ドロップポート(P3)とを備え、
    入力ポート(P1)で受信した波の少なくとも一部を前
    記反射阻止光フィルタリング装置(1)に投入し、前記
    第1のアクセスポート(Pa)からの受信波の少なくと
    も一部を前記ドロップポート(P3)から送信するよう
    に構成された、入力結合手段(C1)と、 − 前記第2のアクセスポート(Pb)に結合される出
    力結合手段(C2)とを含み、 前記反射阻止光フィルタリング装置(1)が、請求項1
    から4のいずれか一項に記載の光フィルタリング装置に
    適合することを特徴とする選択的なドロップ装置。
  6. 【請求項6】 波長分割マルチプレックス(We)の1
    つまたは複数のチャンネルの選択的なインサート装置で
    あって、 − 対向する第1および第2のアクセスポート(Pa、
    Pb)を備えた反射阻止光フィルタリング装置(1)
    と、 − 前記第1のアクセスポート(Pa)に結合され、前
    記波長分割マルチプレックス(We)を反射阻止光フィ
    ルタリング装置(1)に投入可能である入力結合手段
    (C1)と、 − 前記アクセスポート(Pb)に結合され、出力ポー
    ト(P4)およびインサートポート(P6)を含み、イ
    ンサートポート(P6)で受信した電波の少なくとも一
    部を前記反射阻止光フィルタリング装置(1)に投入
    し、前記第2のアクセスポート(Pb)からの受信波の
    少なくとも一部を出力ポート(P4)から送信するよう
    に構成された、出力結合手段(C2)とを含み、 前記反射阻止光フィルタリング装置が、請求項1から4
    のいずれか一項に記載の光フィルタリング装置に適合す
    ることを特徴とする選択的なインサート装置。
  7. 【請求項7】 波長分割マルチプレックス(We)の1
    つまたは複数のチャンネルの選択的なドロップインサー
    ト装置であって、 − 対向する第1および第2のアクセスポート(Pa、
    Pb)を備えた反射阻止光フィルタリング装置(1)
    と、 − 前記第1のアクセスポート(Pa)に結合され、前
    記波長分割マルチプレックス(We)を受信可能な入力
    ポート(P1)と、ドロップポート(P3)とを含み、
    入力ポート(P1)で受信した波の少なくとも一部を前
    記反射阻止光フィルタリング装置(1)に投入し、前記
    第1のアクセスポート(Pa)からの受信波の少なくと
    も一部をドロップポート(P3)から送信するように構
    成された、入力結合手段(C1)と、 − 前記アクセスポート(Pb)に結合され、出力ポー
    ト(P4)およびインサートポート(P6)を含み、イ
    ンサートポート(P6)で受信した波の少なくとも一部
    を前記反射阻止光フィルタリング装置(1)に投入し、
    前記第2のアクセスポート(Pb)の受信波の少なくと
    も一部を出力ポート(P4)から送信するように構成さ
    れた、出力結合手段(C2)とを含み、 前記反射阻止光フィルタリング装置が、請求項1から4
    のいずれか一項に記載の光フィルタリング装置に適合す
    ることを特徴とする選択的なドロップインサート装置。
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