JP2002062456A - Optical communication network - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信ネットワーク
に関し、特にアレイ導波路回折格子を用いた波長周回性
を利用してポート間の任意のパスに相当する波長を多重
させた、光ファイバを伝送路とする光波長多重（ＷＤ
Ｍ）ネットワークに適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】複数のポートを持つアレイ導波路回折格
子を用いて複数の送受信装置（ノード）が配置された光
通信ネットワークにおいて、それぞれの信号が互いに輻
輳することなく伝達できる方式として、図４に示したよ
うな波長周回性のアレイ導波路回折格子を用いたネット
ワークが提案されている。図４では４つの入出力ポート
を持つ波長周回性のアレイ導波路回折格子４０１を用い
た例を示している。このアレイ導波路回折格子４０１の
第ｋ（ｋ＝１，２，３，４）番目の出力ポート４０３
は、第ｋ番目のノード４０４の入力端子と光ファイバに
より接続されている。また、このアレイ導波路回折格子
４０１の第ｋ番目の入力ポート４０２は、第ｋ番目のノ
ード４０４の出力端子と光ファイバにより接続されてい
る。
【０００３】各ノード４０４から波長多重されて送られ
てきた波長λ＜１＞、λ＜２＞、λ＜３＞、λ＜４＞の
光信号は、アレイ導波路回折格子４０１の該当する入力
ポート４０２に入力されると、アレイ導波路回折格子４
０１の有する波長分波機能により、それぞれの光信号の
波長の違いによりそれぞれ異なる出力ポート４０３から
出力される。
【０００４】図５はこの波長周回性のアレイ導波路回折
格子４０１の各入力ポート４０２に入力された光信号が
波長の違いによってどの出力ポート４０３から出力され
るかを表で表したものである。同図に示すように、アレ
イ導波路回折格子４０１の入力ポート４０２と出力ポー
ト４０３の組み合わせに対して一意に波長が決まってい
る。アレイ導波路回折格子４０１の波長周回性によりそ
れぞれの入力ポート４０２に入力された同じ波長の光信
号はそれぞれ異なる出力ポート４０３に出力されてい
る。
【０００５】上記のような波長周回性のアレイ導波路回
折格子４０１を用いた光通信ネットワークにおいては、
任意のノード間の通信に図５に示した波長を有する光信
号を用いることにより、それぞれの光信号が輻輳するこ
となくネットワーク内を伝搬することができる。すなわ
ち任意のノード間で伝送帯域を最大限に用いて大容量の
通信を輻輳なく伝送することが可能である。
【０００６】この波長周回性を実現するためには、図６
に示すように、通常入力ポート数がＮ、出力ポート数が
２Ｎ（Ｎ＝１，２，３，４…）のアレイ導波路回折格子
６０１を用いる。図７は入力ポート数が８、出力ポート
数が１６の波長周回性のアレイ導波路回折格子６０１の
各入力ポート６０３に入力された光信号が波長の違いに
よってどの出力ポートから出力されるかを表で表したも
のである。このアレイ導波路回折格子６０１において、
出力ポート６０５−ｉ（ｉ＝１〜８）を出力ポート６０
５−（ｉ＋８）と光合分流器６０２−ｉで結合すると、
図８に示すように、入力ポート数Ｎ、出力ポート数Ｎの
入出力特性が得られる。このときλ８からλ１５までの
波長を用いると、同一の波長の組み合わせを入力するこ
とで、全ての入力ポート６０３と出力ポート６０４を結
ぶことができる。このとき、アレイ導波路回折格子６０
１の異なる入力ポート６０３に入力した同一波長の光
は、それぞれ異なる出力ポート６０４に出力されるた
め、同一波長の光が出力ポートで混ざることがないとい
う特徴を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き従来技術に係る波長周回性のアレイ導波路回折格子
においては、入力ポートと出力ポートを結ぶ波長は通常
１つのみであり、各ポート間の通信容量を拡大する場合
には、図８の波長配置に基づき各入力ポートで波長の異
なる光源を追加しなければならず、また追加できる波長
数が１波長に限定されるという欠点がある。特に、各入
力ポートに対して異なる波長の光源を用意することはコ
スト高の要因となる。
【０００８】加えて、通常ｋ番目の入力ポートとｋ番目
の出力ポートが一対の入出力ポートとして送受信装置に
接続されるため、入力ポート数Ｎ、出力ポート数Ｎのパ
スを実現するためには通常Ｎ波長が必要になる。
【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑み、出力ポー
トを光合分流器によって結合することにより、各入力ポ
ートに対して共通の波長を有する光源を用いてポート間
通信の容量を拡大するとともに２波長以上の波長の追加
を可能にして複数のパスをより少ない波長数で実現する
ことができる光通信ネットワークを提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は次の点を特徴とする。
【００１１】１） Ｎ本（Ｎは１以上の整数）の導波路
からなる、順に配列した第１の導波路群の導波路ｉ（ｉ
は１からＮまでの整数）と、２a ・Ｎ本（ａは２以上の
整数）の導波路からなる、順に配列した第２の導波路群
の導波路ｊ（ｊは１から２a ・Ｎまでの整数）との間を
透過する光の波長がλ＜ｋ＞（ｋはｉ＋ｊ−１で表され
る整数）であるアレイ導波路回折格子を有するととも
に、このアレイ導波路回折格子の、上記第２の導波路群
のうち、ｍ番目（ｍは１からＮまでの整数）の導波路
と、ｍ＋ｓＮ番目（ｓは１から２a −１までの整数）の
導波路との全てを接続する光合分流手段によってＮ本の
導波路に束ね、上記アレイ導波路回折格子の、上記第１
の導波路群のＮ本を入力ポートとし、さらに上記光合分
流手段によって束ねられ、順に配列したＮ本の導波路を
出力ポートとする一方、上記入力ポートのｐ番目（ｐ＝
１，２，３…）と上記出力ポートのｑ番目（ｑ＝１，
２，３…）がｐ＋ｑ＝Ｎ＋１の関係になるように当該入
出力ポートを一対として送受信装置を配置すること。
【００１２】２） Ｎ本（Ｎは１以上の整数）の導波路
からなる、順に配列した第１の導波路群の導波路ｉ（ｉ
は１からＮまでの整数）と、２a ・Ｎ本（ａは２以上の
整数）の導波路からなる、順に配列した第２の導波路群
の導波路ｊ（ｊは１から２a ・Ｎまでの整数）との間を
透過する光の波長がλ＜ｋ＞（ｋはｉ＋ｊ−１で表され
る整数）であるアレイ導波路回折格子を有するととも
に、このアレイ導波路回折格子の、上記第２の導波路群
のうち、ｍ番目（ｍは１からＮまでの整数）の導波路
と、ｍ＋ｓＮ番目（ｓは１から２a −１までの整数）の
導波路との全てを接続する光合分流手段によってＮ本の
導波路に束ね、上記光合分流手段によって束ねられ、順
に配列したＮ本の導波路を入力ポートとし、上記アレイ
導波路回折格子の、順に配列した第１の導波路群Ｎ本を
出力ポートとする一方、上記入力ポートのｐ番目（ｐ＝
１，２，３…）と上記出力ポートのｑ番目（ｑ＝１，
２，３…）がｐ＋ｑ＝Ｎ＋１の関係になるように当該入
出力ポートを一対として送受信装置を配置すること。
【００１３】３） 上記１）又は２）に記載する光通信
ネットワークにおいて、アレイ導波路回折格子及び光合
分流手段は同一基板上に形成した構成であること。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
【００１５】図１は本発明の第１の実施の形態に係る光
通信ネットワークを示す構成図である。同図に示すよう
に、本形態は、Ｎ＝４、ａ＝２とした場合である。ただ
し、これにより本発明の光波長合分波部の入出力ポート
数が限定されるものではない。
【００１６】図１において、１０１は入力ポート数が
４、出力ポート数が１６のアレイ導波路回折格子、１０
２−１から１０２−４は入力ポート数が４、出力ポート
数が１の光合分流器、１０３−１から１０３−４は当該
光通信ネットワークにおける光波長合分波部の入力ポー
ト、１０４−１から１０４−４は上記アレイ導波路回折
格子１０１の入力ポート、１０５−１から１０５−１６
は上記アレイ導波路回折格子１０１の出力ポート、１０
６−１から１０６−４は当該光通信ネットワークにおけ
る光波長合分波部の出力ポート、１０７は光配線であ
る。ここで、光合分流器１０２としては光カプラ、光配
線１０７としては光ファイバを用いる。
【００１７】１０８−１から１０８−４は送信装置、１
０９−１から１０９−４は受信装置である。
【００１８】送信装置１０８−１〜１０８−４に順に接
続された入力ポート１０３−１〜１０３−４は、アレイ
導波路回折格子１０１の入力ポート１０４−１〜１０４
−４に光配線１０７を用いて順に接続してある。また、
アレイ導波路回折格子１０１の出力ポート１０５−１〜
１０５−１６は、Ｎ、すなわち本形態の場合には、４離
れている２a 個すなわち４個のポートを、光合分流器１
０２−１〜１０２−４の入力側に光配線１０７を用いて
接続してある。光合分流装置１０２−１〜１０２−４の
出力は、出力ポート１０６−１〜１０６−４に光配線１
０７を用いて順に接続してある。これら出力ポート１０
６−１〜１０６−４は受信装置１０９−４〜１０９−１
に、この順で接続してある。すなわち、入力ポートのｐ
番目（ｐ＝１，２，３，４）と出力ポートのｑ番目（ｑ
＝１，２，３，４）とがｐ＋ｑ＝Ｎ＋１＝４＋１の関係
になるように入出力ポートを一対として送受信装置を配
置する。この結果、送信装置１０８−１と受信装置１０
９−４、送信装置１０８−２と受信装置１０９−３、送
信装置１０８−３と受信装置１０９−２、送信装置１０
８−４と受信装置１０９−１を一対の送受信装置として
配置する。
【００１９】図２は、図１に示す第１の実施の形態にお
ける入出力波長配置を示す図表である。同図に示すよう
に、λ＜Ｎ＞からλ＜（２a −１）Ｎ＞、すなわちλ＜
４＞からλ＜１５＞、あるいはλ＜（Ｎ＋１）＞からλ
＜２a Ｎ＞、すなわちλ＜５＞からλ＜１６＞を用いる
ことで、全ての入力ポートと出力ポートの組み合わせ間
を２a −１波長、すなわち３波長で通信することができ
る。また、先に述べた様に、入力ポートのｐ番目（ｐ＝
１，２，３，４）と出力ポートのｑ番目（ｑ＝１，２，
３，４）がｐ＋ｑ＝Ｎ＋１＝４＋１の関係になるように
入出力ポートを一対として送受信装置を配置したため、
波長λ＜ｋ＞（ｋ＝４ｓ、ただしｓは１から２a の整
数）は、全ての入力ポートに対して自ポートに戻る関係
になる。このため、通信用光源として用意する必要がな
くなる。具体的には、λ＜４＞、λ＜８＞、λ＜１２
＞、およびλ＜１６＞は不要となり、さらに通信に必要
な光源の種類を削減することができる。
【００２０】図１に示す第１の実施の形態における出力
ポート１０６−１〜１０６−４を当該光通信ネットワー
クの光波長合分波部の入力ポートとし、入力ポート１０
３−１〜１０３−４を同光波長合分波部の出力ポートと
しても、同様の効果を得ることができる。
【００２１】図３は本発明の第２の実施の形態に係る光
通信ネットワークを示す構成図である。同図に示すよう
に、本形態は、Ｎ＝４、ａ＝２とする。ただし、これに
より本発明の光波長合分波部の入出力ポート数が限定さ
れるものではない。
【００２２】図３において、３０１は入力ポート数が
４、出力ポート数が１６のアレイ導波路回折格子、３０
２−１−１から３０２−１−８及び３０２−２−１から
３０２−２−４は入力ポート数が２、出力ポート数が１
の光合分流器、３０３−１から３０３−４は当該光通信
ネットワークの光波長合分波部の入力ポート、３０４−
１から３０４−４は上記アレイ導波路回折格子の入力ポ
ート、３０５−１から３０５−１６は上記アレイ導波路
回折格子の出力ポート、３０６−１から３０６−４は当
該光通信ネットワークの光波長合分波部の出力ポート、
２０７は光配線である。ここで、光合分流器３０２とし
ては光カプラ、光配線３０７としては光ファイバを用い
る。
【００２３】３０８−１から３０８−４は送信装置、３
０９−１から３０９−４は受信装置である。
【００２４】送信装置３０８−１〜３０８−４に順に接
続された入力ポート３０３−１〜３０３−４は、アレイ
導波路回折格子３０１の入力ポート３０４−１〜３０４
−４に光配線３０７を用いて順に接続してある。アレイ
導波路回折格子３０１の出力ポート３０５−１〜３０５
−１６は、２a-1 ・Ｎ、すなわち本形態では８離れてい
るポートを、光合分流器３０２−１−１〜３０２−１−
８の入力に光配線３０７を用いて接続してある。光合分
流器３０２−１−１〜３０２−１−８の出力は、２a-2
・Ｎ、すなわち４離れている光合分流器３０２−２−１
〜３０２−２−４に入力する。このようにアレイ導波路
回折格子３０１の出力を光合分流器３０２−１〜３０２
−１−（２a-1 ・Ｎ）に入力すること、及び光合分流器
３０２−ｂ−１〜３０２−ｂ−（２a-b ・Ｎ）の出力
（ｂ＝１，２，３，…，ａ−１）を光合分流器３０２−
（ｂ＋１）−１〜３０２−（ｂ＋１）−（２a-b-1 ・
Ｎ）に入力することを、合計ａ回行うと、Ｎ個の光合分
流器３０２−ａ−１〜３０２−ａ−Ｎの出力が得られ
る。Ｎ個の光合分流器３０２−ａ−１〜３０２−ａ−Ｎ
の出力は、出力ポート３０６−１〜３０６−４に光配線
３０７を用いて順に接続してある。これら出力ポート３
０６−１〜３０６−４は受信装置３０９−４〜３０９−
１に、この順で接続してある。すなわち、入力ポートの
ｐ番目（ｐ＝１，２，３，４）と出力ポートのｑ番目
（ｑ＝１，２，３，４）がｐ＋ｑ＝Ｎ＋１＝４＋１の関
係になるように入出力ポートを一対として送受信装置を
配置する。この結果、送信装置３０８−１と受信装置３
０９−４、送信装置３０８−２と受信装置３０９−３、
送信装置３０８−３と受信装置３０９−２、送信装置３
０８−４と受信装置３０９−１を一対の送受信装置とし
て配置する。
【００２５】先の第１の実施の形態と同様、図２に、本
形態における入出力波長配置を示す。同図に示すよう
に、λ＜Ｎ＞からλ＜（２a −１）Ｎ＞、すなわちλ＜
４＞からλ＜１５＞、あるいはλ＜（Ｎ＋１）＞からλ
＜２a Ｎ＞、すなわちλ＜５＞からλ＜１６＞を用いる
ことで、全ての入力ポートと出力ポートの組み合わせ間
を２a −１波長、すなわち３波長で通信することができ
る。また、先に述べた様に、入力ポートのｐ番目（ｐ＝
１，２，３，４）と出力ポートのｑ番目（ｑ＝１，２，
３，４）がｐ＋ｑ＝Ｎ＋１＝４＋１の関係になるように
入出力ポートを一対として送受信装置を配置したため、
波長λ＜ｋ＞（ｋ＝４ｓ、ただしｓ＝１，２，３）は、
全ての入力ポートに対して自ポートに戻る関係になる。
このため、通信用光源として用意する必要がなくなる。
具体的にはλ＜４＞，λ＜８＞，λ＜１２＞，およびλ
＜１６＞は不要となり、さらに通信に必要な光源の種類
を削減することができる。
【００２６】なお、入力ポート数２、出力ポート数１の
光合分流器３０２は、アレイ導波路回折格子３０１のＮ
離れたポート出力が出力ポート３０６に結合していれ
ば、配置は問わない。
【００２７】さらに、図３に示す第２の実施の形態にお
ける出力ポート３０６−１〜３０６−４を当該光通信ネ
ットワークの光波長合分波部の入力ポートとし、入力ポ
ート３０３−１〜３０３−４を同光波長合分波部の出力
ポートとしても、同様の効果を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り、本発明に係る光通信ネットワークは、入力ポート
数Ｎ、出力ポート数２a ・Ｎのアレイ導波路回折格子
と、アレイ導波路回折格子の２a 個の出力ポートを結合
する光合分流手段を設けたので、入力ポートと出力ポー
トとを結ぶ波長に複数の波長を用いることができる機能
を持ち、入出力ポート配置を工夫することにより、より
少ない波長数で各ポート間の通信容量を容易に拡張する
ことをができる。この結果、複数のパスをより少ない波
長数で実現することができる光通信ネットワークを得
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical communication network, and more particularly, to an arbitrary path between ports using wavelength reciprocity using an arrayed waveguide diffraction grating. Optical wavelength division multiplexing (WD) using wavelength multiplexed optical fibers as transmission lines
M) It is useful when applied to a network. 2. Description of the Related Art In an optical communication network in which a plurality of transmission / reception devices (nodes) are arranged using an arrayed waveguide diffraction grating having a plurality of ports, a method for transmitting each signal without congestion with each other has been proposed. A network using a wavelength-circulating arrayed waveguide diffraction grating as shown in FIG. 4 has been proposed. FIG. 4 shows an example in which a wavelength-circular arrayed waveguide diffraction grating 401 having four input / output ports is used. The k-th (k = 1, 2, 3, 4) output port 403 of the arrayed waveguide grating 401
Is connected to the input terminal of the k-th node 404 by an optical fiber. The k-th input port 402 of the arrayed waveguide grating 401 is connected to the output terminal of the k-th node 404 by an optical fiber. The optical signals of the wavelengths λ <1>, λ <2>, λ <3>, and λ <4> transmitted from each node 404 by wavelength multiplexing are input to the corresponding input of the arrayed waveguide diffraction grating 401. When input to the port 402, the arrayed waveguide diffraction grating 4
Due to the wavelength demultiplexing function of 01, each optical signal is output from a different output port 403 depending on the difference in wavelength. FIG. 5 is a table showing from which output port 403 an optical signal input to each input port 402 of the wavelength-circular arrayed waveguide diffraction grating 401 is output due to a difference in wavelength. . As shown in the figure, the wavelength is uniquely determined for the combination of the input port 402 and the output port 403 of the arrayed waveguide grating 401. Optical signals of the same wavelength input to the respective input ports 402 are output to different output ports 403, respectively, due to the wavelength recirculation of the arrayed waveguide diffraction grating 401. In an optical communication network using the wavelength-circular arrayed waveguide diffraction grating 401 as described above,
By using an optical signal having the wavelength shown in FIG. 5 for communication between arbitrary nodes, each optical signal can propagate in the network without congestion. That is, it is possible to transmit a large amount of communication without congestion by maximizing the transmission band between arbitrary nodes. In order to realize this wavelength recirculation, FIG.
As shown in FIG. 7, an array waveguide diffraction grating 601 having N input ports and 2N output ports (N = 1, 2, 3, 4,...) Is used. FIG. 7 shows from which output port the optical signal input to each input port 603 of the array waveguide diffraction grating 601 having eight input ports and 16 output ports is output due to the difference in wavelength. It is shown in a table. In this arrayed waveguide diffraction grating 601,
The output port 605-i (i = 1 to 8) is connected to the output port 60
When 5- (i + 8) is combined with the optical multiplexer / splitter 602-i,
As shown in FIG. 8, input / output characteristics of the number N of input ports and the number N of output ports are obtained. At this time, if wavelengths from λ8 to λ15 are used, all input ports 603 and output ports 604 can be connected by inputting the same combination of wavelengths. At this time, the arrayed waveguide diffraction grating 60
Since light of the same wavelength input to one different input port 603 is output to different output ports 604, light of the same wavelength is not mixed at the output port. However, in the wavelength-circular array waveguide diffraction grating according to the prior art as described above, usually, only one wavelength is connected between the input port and the output port. In order to increase the communication capacity between ports, it is necessary to add light sources having different wavelengths at each input port based on the wavelength arrangement shown in FIG. 8, and the number of wavelengths that can be added is limited to one wavelength. is there. In particular, preparing light sources of different wavelengths for each input port causes a cost increase. In addition, since the k-th input port and the k-th output port are normally connected to the transmitting and receiving device as a pair of input / output ports, it is necessary to realize a path having N input ports and N output ports. Usually, N wavelengths are required. In view of the above prior art, the present invention expands the capacity of inter-port communication by using a light source having a common wavelength for each input port by coupling output ports with an optical multiplexer / demultiplexer. It is an object of the present invention to provide an optical communication network capable of realizing a plurality of paths with a smaller number of wavelengths by enabling the addition of wavelengths longer than the wavelength. [0010] The structure of the present invention that achieves the above object has the following features. 1) A waveguide i (i, i) of a first waveguide group consisting of N (N is an integer of 1 or more) waveguides arranged in order.
Is an integer of 1 to N, and 2 a · N (a is an integer of 2 or more) waveguides j of a second waveguide group arranged in order (j is 1 to 2 a · And an array waveguide grating in which the wavelength of light passing through the array waveguide grating is λ <k> (k is an integer represented by i + j−1). In the second waveguide group, all of the m-th (m is an integer from 1 to N) waveguide and the (m + sN) -th (s is an integer from 1 to 2 a -1) waveguide are connected. The optical waveguide is bundled into N waveguides by the optical combining / diverting means, and the first waveguide of the arrayed waveguide diffraction grating is
N of the waveguide groups are used as input ports, and N waveguides bundled and arranged in sequence by the optical multiplexing / dividing means are used as output ports, while the p-th input port (p =
1, 2, 3,...) And the q-th (q = 1, q = 1)
2, 3...) Have a relationship of p + q = N + 1. 2) Waveguides i (i, i) of a first waveguide group consisting of N (N is an integer of 1 or more) waveguides arranged in order.
Is an integer of 1 to N, and 2 a · N (a is an integer of 2 or more) waveguides j of a second waveguide group arranged in order (j is 1 to 2 a · And an array waveguide grating in which the wavelength of light passing through the array waveguide grating is λ <k> (k is an integer represented by i + j−1). In the second waveguide group, all of the m-th (m is an integer from 1 to N) waveguide and the (m + sN) -th (s is an integer from 1 to 2 a -1) waveguide are connected. The first waveguides of the arrayed waveguide diffraction grating are arranged in the order of the N waveguides, which are bundled into N waveguides by the optical multiplexing / diverging means, and the N waveguides bundled and arranged in the order by the optical multiplexing / dividing means are used as input ports. While the group N is set as an output port, the p-th (p =
1, 2, 3,...) And the q-th (q = 1, q = 1)
2, 3...) Have a relationship of p + q = N + 1. [0013] 3) In the optical communication network described in 1) or 2) above, the array waveguide diffraction grating and the optical multiplexing / diverging means are formed on the same substrate. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical communication network according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, this embodiment is a case where N = 4 and a = 2. However, this does not limit the number of input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an arrayed waveguide diffraction grating having four input ports and sixteen output ports.
2-1 to 102-4 are optical multiplexer / demultiplexers having four input ports and one output port, 103-1 to 103-4 are input ports of an optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit in the optical communication network, and 104-1. To 104-4 are input ports of the arrayed waveguide diffraction grating 101, and 105-1 to 105-16.
Are output ports of the array waveguide diffraction grating 101, 10
Reference numerals 6-1 to 106-4 denote output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit in the optical communication network, and 107 denotes an optical wiring. Here, an optical coupler is used as the optical multiplexer / demultiplexer 102, and an optical fiber is used as the optical wiring 107. [0018] 108-1 to 108-4 are transmitting devices,
Reference numerals 09-1 to 109-4 denote receiving devices. The input ports 103-1 to 103-4 connected to the transmitting devices 108-1 to 108-4 in order are input ports 104-1 to 104-4 of the arrayed waveguide grating 101, respectively.
-4 are sequentially connected using the optical wiring 107. Also,
Output ports 105-1 to 105-1 of arrayed waveguide diffraction grating 101
105-16, N, that is, in the case of the present embodiment, 2a ports, ie, 4 ports, which are 4 apart, are connected to the optical multiplexer / splitter 1
Optical circuits 107 are connected to the input sides of 02-1 to 102-4. The outputs of the optical multiplexing / shunting devices 102-1 to 102-4 are connected to the output ports 106-1 to 106-4 by the optical wiring 1
07 are connected in order. These output ports 10
6-1 to 106-4 are receiving devices 109-4 to 109-1
Are connected in this order. That is, p of the input port
(P = 1, 2, 3, 4) and the q-th (q
= 1,2,3,4) and the transmission / reception device is arranged as a pair of input / output ports such that p + q = N + 1 = 4 + 1. As a result, the transmitting device 108-1 and the receiving device 10
9-4, transmitting apparatus 108-2 and receiving apparatus 109-3, transmitting apparatus 108-3 and receiving apparatus 109-2, transmitting apparatus 10
8-4 and the receiving device 109-1 are arranged as a pair of transmitting and receiving devices. FIG. 2 is a table showing an input / output wavelength arrangement in the first embodiment shown in FIG. As shown in the figure, λ <N> to λ <(2 a -1) N>, that is, λ <
4> to λ <15> or λ <(N + 1)> to λ
<2 a N>, i.e. by using the lambda <16> from lambda <5>, it is possible to communicate between the combination of the output port and all input ports 2 a -1 wavelength, i.e. at three wavelengths. As described above, the p-th input port (p =
1, 2, 3, 4) and the q-th output port (q = 1, 2, 2,
Since the transmission / reception devices are arranged as a pair of input / output ports so that (3, 4) has a relationship of p + q = N + 1 = 4 + 1,
The wavelength λ <k> (k = 4s, where s is an integer from 1 to 2a ) has a relation of returning to its own port for all input ports. For this reason, it is not necessary to prepare as a communication light source. Specifically, λ <4>, λ <8>, λ <12
> And λ <16> are not required, and the types of light sources required for communication can be further reduced. The output ports 106-1 to 106-4 in the first embodiment shown in FIG. 1 are used as input ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing section of the optical communication network.
The same effect can be obtained even if 3-1 to 103-4 are output ports of the same optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit. FIG. 3 is a configuration diagram showing an optical communication network according to a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, N = 4 and a = 2. However, this does not limit the number of input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 301 denotes an arrayed waveguide grating having 4 input ports and 16 output ports;
2-1-1 to 302-1-8 and 302-2-1 to 302-2-4 each have two input ports and one output port.
303-1 to 303-4 are input ports of an optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit of the optical communication network;
1 to 304-4 are input ports of the arrayed waveguide grating, 305-1 to 305-16 are output ports of the arrayed waveguide grating, and 306-1 to 306-4 are optical wavelengths of the optical communication network. Demultiplexer output port,
207 is an optical wiring. Here, an optical coupler is used as the optical multiplexer / demultiplexer 302, and an optical fiber is used as the optical wiring 307. 308-1 to 308-4 are transmitting devices, 3
Reference numerals 09-1 to 309-4 denote receiving devices. The input ports 303-1 to 303-4 sequentially connected to the transmitting devices 308-1 to 308-4 are input ports 304-1 to 304 of the arrayed waveguide diffraction grating 301.
-4 are sequentially connected using an optical wiring 307. Output ports 305-1 to 305 of arrayed waveguide grating 301
-16 designates 2 a-1 · N, that is, ports which are 8 away from each other in the present embodiment, and optical multiplexer / splitters 302-1-1 to 302-1-N.
8 is connected to the input 8 using an optical wiring 307. The outputs of the optical multiplexers / demultiplexers 302-1-1 to 302-1-8 are 2 a-2
N, that is, the optical multiplexer / demultiplexer 302-2-1 which is four distances away
To 302-2-4. As described above, the output of the arrayed waveguide diffraction grating 301 is connected to the optical multiplexer / demultiplexers 302-1 to 302.
−1- (2 a−1 · N) and the outputs (b = 1, 2, 3,..., A) of the optical multiplexer / splitters 302 -b-1 to 302 -b- (2 ab · N) -1) the optical multiplexer / splitter 302-
(B + 1) -1 to 302- (b + 1)-(2 ab-1.
When inputting to N) is performed a times in total, outputs of N optical multiplexer / demultiplexers 302-a-1 to 302-a-N are obtained. N optical multiplexer / demultiplexers 302-a-1 to 302-a-N
Are sequentially connected to the output ports 306-1 to 306-4 using the optical wiring 307. These output ports 3
06-1 to 306-4 are receiving devices 309-4 to 309-
1 in this order. That is, the input / output port is set so that the p-th input port (p = 1, 2, 3, 4) and the q-th output port (q = 1, 2, 3, 4) have a relationship of p + q = N + 1 = 4 + 1. And a transmission / reception device is arranged as a pair. As a result, the transmitting device 308-1 and the receiving device 3
09-4, the transmitting device 308-2 and the receiving device 309-3,
Transmission device 308-3, reception device 309-2, transmission device 3
08-4 and the receiving device 309-1 are arranged as a pair of transmitting and receiving devices. FIG. 2 shows the arrangement of input and output wavelengths in this embodiment, as in the first embodiment. As shown in the figure, λ <N> to λ <(2 a -1) N>, that is, λ <
4> to λ <15> or λ <(N + 1)> to λ
<2 a N>, i.e. by using the lambda <16> from lambda <5>, it is possible to communicate between the combination of the output port and all input ports 2 a -1 wavelength, i.e. at three wavelengths. As described above, the p-th input port (p =
1, 2, 3, 4) and the q-th output port (q = 1, 2, 2,
Since the transmission / reception devices are arranged as a pair of input / output ports so that (3, 4) has a relationship of p + q = N + 1 = 4 + 1,
The wavelength λ <k> (k = 4s, where s = 1, 2, 3)
It returns to its own port for all input ports.
For this reason, it is not necessary to prepare as a communication light source.
Specifically, λ <4>, λ <8>, λ <12>, and λ
<16> becomes unnecessary, and the types of light sources required for communication can be further reduced. It is to be noted that the optical multiplexer / demultiplexer 302 having two input ports and one output port is provided with the N waveguide array diffraction grating 301.
Any arrangement is possible as long as the remote port output is coupled to the output port 306. Further, the output ports 306-1 to 306-4 in the second embodiment shown in FIG. 3 are input ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing section of the optical communication network, and the input ports 303-1 to 303- The same effect can be obtained even if 4 is the output port of the same wavelength division multiplexer. As described in detail with the above embodiments, the optical communication network according to the present invention comprises an array waveguide diffraction grating having N input ports and 2 a · N output ports, and an array waveguide diffraction grating. Since the optical combining / branching means for coupling the 2a output ports of the waveguide grating is provided, it has a function of using a plurality of wavelengths for the wavelength connecting the input port and the output port, and the input / output port arrangement is devised. This makes it possible to easily expand the communication capacity between the ports with a smaller number of wavelengths. As a result, an optical communication network that can realize a plurality of paths with a smaller number of wavelengths is obtained.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光通信ネット
ワークを示す構成図である。
【図２】図１に示す光通信ネットワークにおける入出力
波長配置を示す図表である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光通信ネット
ワークを示す構成図である。
【図４】従来技術に係る光通信ネットワークを示す構成
図である。
【図５】図４に示す光通信ネットワークにおける入出力
波長配置を示す図表である。
【図６】従来技術に係る光通信ネットワークに適用する
光波長合分波器を示す構成図である。
【図７】図６に示す光波長合分波器の入出力特性（入力
ポート６０３と出力ポート６０５）を示す図表である。
【図８】図６に示す光波長合分流器の入出力特性（入力
ポート６０３と出力ポート６０４）を示す図表である。
【符号の説明】
１０１、３０１ アレイ導波路回折格子
１０２、３０２ 光合分流器
１０３、３０３ 入力ポート
１０６、３０６ 出力ポート
１０８、３０８ 送信装置
１０９、３０９ 受信装置BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical communication network according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a table showing an input / output wavelength arrangement in the optical communication network shown in FIG. 1; FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an optical communication network according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an optical communication network according to the related art. FIG. 5 is a table showing an input / output wavelength arrangement in the optical communication network shown in FIG. 4; FIG. 6 is a configuration diagram showing an optical wavelength multiplexer / demultiplexer applied to an optical communication network according to the related art. FIG. 7 is a table showing input / output characteristics (input port 603 and output port 605) of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer shown in FIG. FIG. 8 is a table showing input / output characteristics (input port 603 and output port 604) of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer shown in FIG. [Description of Signs] 101, 301 Arrayed waveguide diffraction grating 102, 302 Optical multiplexer / demultiplexer 103, 303 Input port 106, 306 Output port 108, 308 Transmitter 109, 309 Receiver
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/02 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｕ Ｈ０４Ｑ 3/52 (72)発明者 岡田 顕 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社 (72)発明者 野口 一人 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社 (72)発明者 坂本 尊 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社 (72)発明者 松岡 茂登 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社 Ｆターム(参考） 2H047 LA11 LA18 RA00 5K002 AA05 BA02 BA05 CA12 DA02 DA09 FA01 5K069 BA09 CB10 DB33 DC08 EA24 EA29 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H04B 10/02 H04B 9/00 U H04Q 3/52 (72) Inventor Akira Okada 2-3-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Hitoshi Noguchi 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Takashi Sakamoto 2-3-3, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Shigeto Matsuoka 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (Reference) 2H047 LA11 LA18 RA00 5K002 AA05 BA02 BA05 CA12 DA02 DA09 FA01 5K069 BA09 CB10 DB33 DC08 EA24 EA29
Claims (1)
なる、順に配列した第１の導波路群の導波路ｉ（ｉは１
からＮまでの整数）と、２a ・Ｎ本（ａは２以上の整
数）の導波路からなる、順に配列した第２の導波路群の
導波路ｊ（ｊは１から２a ・Ｎまでの整数）との間を透
過する光の波長がλ＜ｋ＞（ｋはｉ＋ｊ−１で表される
整数）であるアレイ導波路回折格子を有するとともに、 このアレイ導波路回折格子の、上記第２の導波路群のう
ち、ｍ番目（ｍは１からＮまでの整数）の導波路と、ｍ
＋ｓＮ番目（ｓは１から２a −１までの整数）の導波路
との全てを接続する光合分流手段によってＮ本の導波路
に束ね、 上記アレイ導波路回折格子の、上記第１の導波路群のＮ
本を入力ポートとし、さらに上記光合分流手段によって
束ねられ、順に配列したＮ本の導波路を出力ポートとす
る一方、 上記入力ポートのｐ番目（ｐ＝１，２，３…）と上記出
力ポートのｑ番目（ｑ＝１，２，３…）がｐ＋ｑ＝Ｎ＋
１の関係になるように当該入出力ポートを一対として送
受信装置を配置することを特徴とする光通信ネットワー
ク。 【請求項２】 Ｎ本（Ｎは１以上の整数）の導波路から
なる、順に配列した第１の導波路群の導波路ｉ（ｉは１
からＮまでの整数）と、２a ・Ｎ本（ａは２以上の整
数）の導波路からなる、順に配列した第２の導波路群の
導波路ｊ（ｊは１から２a Ｎまでの整数）との間を透過
する光の波長がλ＜ｋ＞（ｋはｉ＋ｊ−１で表される整
数）であるアレイ導波路回折格子を有するとともに、 このアレイ導波路回折格子の、上記第２の導波路群のう
ち、ｍ番目（ｍは１からＮまでの整数）の導波路と、ｍ
＋ｓＮ番目（ｓは１から２a −１までの整数）の導波路
との全てを接続する光合分流手段によってＮ本の導波路
に束ね、 上記光合分流手段によって束ねられ、順に配列したＮ本
の導波路を入力ポートとし、上記アレイ導波路回折格子
の、順に配列した第１の導波路群Ｎ本を出力ポートとす
る一方、 上記入力ポートのｐ番目（ｐ＝１，２，３…）と上記出
力ポートのｑ番目（ｑ＝１，２，３…）がｐ＋ｑ＝Ｎ＋
１の関係になるように当該入出力ポートを一対として送
受信装置を配置することを特徴とする光通信ネットワー
ク。 【請求項３】 〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載す
る光通信ネットワークにおいて、 アレイ導波路回折格子及び光合分流手段は同一基板上に
形成した構成であることを特徴とする光通信ネットワー
ク。Claims: 1. A waveguide i (i is 1) of a first waveguide group consisting of N (N is an integer of 1 or more) waveguides arranged in order.
, And 2 a · N (a is an integer of 2 or more) waveguides j of a second group of waveguides arranged in order (j is 1 to 2 a · N). And an array waveguide diffraction grating in which the wavelength of light transmitted between them is λ <k> (k is an integer represented by i + j−1). M-th waveguide group (m is an integer from 1 to N) of the two waveguide groups;
+ SN-th (s is an integer from 1 to 2 a -1) waveguides and bundled into N waveguides by an optical multiplexing / diverging means for connecting all the waveguides, and the first waveguide of the arrayed waveguide diffraction grating Group N
The input port is used as an input port, and the N waveguides bundled and arranged in order by the optical multiplexing / diverging means are used as output ports, while the p-th input port (p = 1, 2, 3,...) And the output port are used. (Q = 1, 2, 3 ...) is p + q = N +
1. An optical communication network, wherein transmission / reception devices are arranged such that the input / output ports are paired so as to establish a relationship of 1. 2. A waveguide i (where i is 1) of a first waveguide group consisting of N (N is an integer of 1 or more) waveguides arranged in order.
, And 2a · N (a is an integer of 2 or more) waveguides, and waveguides j (j is 1 to 2 a N) of a second waveguide group arranged in order. And an array waveguide diffraction grating in which the wavelength of light passing between the array waveguide diffraction grating is λ <k> (k is an integer represented by i + j−1). Of the waveguide group of (m) (m is an integer from 1 to N) and m
+ SN-th (s is an integer from 1 to 2 a -1) waveguides are bundled into N waveguides by optical multiplexing / dividing means for connecting all of them and N optical waveguides are bundled by the optical multiplexing / diverging means and arranged in order. A waveguide is set as an input port, and N first waveguide groups arranged in order in the arrayed waveguide diffraction grating are set as output ports, while the p-th input port (p = 1, 2, 3,...) The q-th (q = 1, 2, 3,...) Of the output ports is p + q = N +
1. An optical communication network, wherein transmission / reception devices are arranged such that the input / output ports are paired so as to establish a relationship of 1. 3. The optical communication network according to claim 1 or 2, wherein the arrayed waveguide diffraction grating and the optical multiplexing / diverging means have a configuration formed on the same substrate. network.
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