JP2002204207A

JP2002204207A - 波長多重伝送システム

Info

Publication number: JP2002204207A
Application number: JP2000400832A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Nakao; 雅俊中尾
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】多重・分離される各波長の光信号の信号品質
を均一化する。【解決手段】波長多重装置１２と波長分離装置１３と
両者を接続する伝送路３を有する波長多重伝送システム
において、波長多重装置に対して、互いに直列配列さ
れ、前段から入力された光信号に自己の物理特性で定ま
る波長を有する光信号を多重して次段へ送出する複数の
光素子１４ｂ〜１４ｄを備える。また、波長分離装置に
対して、互いに直列配列され、前段から入力された光信
号から自己の物理特性で定まる波長を有する光信号を分
離し、分離された後の光信号を次段へ送出する複数の光
素子１５ａ〜１５ｄを備える。そして、波長多重装置に
おける各波長の光素子の信号経路に沿った配列順序と波
長分離装置における各波長の光素子の信号経路に沿った
配列順序とを等しく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信側で互いに波
長が異なる複数の光信号を波長多重して伝送路を介して
受信側に送信し、この受信側で元の各波長を有した複数
の光信号に分離する波長多重化システムに間する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信技術の進歩により、１本の
光ファイバで伝送可能な通信容量が飛躍的に増加してい
る。この種の通信技術としては、光信号を波長毎に多重
化して伝送する波長多重化（ＷＤＭ Wavelength Divis
ion Multiplexing ）伝送技術がある。この波長多重化
（ＷＤＭ）技術によれば、従来の約１００倍の光信号が
伝送可能となった。

【０００３】このような波長多重化（ＷＤＭ）技術を利
用して各ノード相互間で光信号を送受信する波長多重伝
送システムは例えば図１３に示すよう構成されている。
すなわち、この波長多重伝送システムにおいては、送信
ノード１と受信ノード２とを例えば光ファイバからなる
伝送路３で接続している。

【０００４】送信ノード１側において、各光送信機４は
それぞれ異なる波長λ１、λ２、λ３、λ４を有する光
信号ａ₁、ａ_２、ａ₃、ａ₄を出力する。各光送信機４か
ら出力された光信号ａ₁、ａ_２、ａ₃、ａ₄は合波器５で
１つの光信号ｂに合波（波長多重）される。送信ノード
１から出力された光信号ｂは伝送路３を介して受信ノー
ド２へ入力される。受信ノード２側において、入力され
た光信号ｂは分光器６において、それぞれ各波長λ１、
λ２、λ３、λ４を有する元の各光信号ａ₁、ａ_２、
ａ₃、ａ₄に分離されて、各光受信機７へ入力される。

【０００５】合波器５及び分波器６としては、特開平１
０−８４３３３号公報にいくつかの例が掲載されてい
る。例えば、ＡＷＧ（アレイ導波路格子型光導波路）
は、図１５（ａ）に示すように、回折格子に所定の入射
角で入射された光は異なる波長を有する複数の光に分光
される光学特性を利用している。

【０００６】この図１５（ａ）に示すＡＷＧを合波器５
として用いる場合、入力側の各ポートにそれぞれ異なる
波長λ１、λ２、λ３、λ４の光信号ａ₁、ａ_２、ａ₃、
ａ₄を入力すると、出力側のポートから波長多重された
１つの光信号ｂが出力される。逆にＡＷＧを分波器６と
して用いる場合は、入力側のポートと出力側のポートと
を逆にするだけでよく、波長多重された光信号ｂが各波
長λ１、λ２、λ３、λ４毎に分離された各光信号
ａ₁、ａ_２、ａ₃、ａ₄が各出力ポートから出力される。

【０００７】したがって、図１３に示した波長多重伝送
システムにおいて、合波器５及び分波器６として全く同
じＡＷＧが使用される。さらに、ＡＷＧでは多重または
分離する波長数が増加しても挿入損失がさほど増加しな
いことや、各波長の損失ばらつきが小さいことなどの利
点あり、多波長のシステムでよく利用される。

【０００８】図１４は、合波器５及び分波器６の代りに
光多層膜フィルタが組込まれた波長多重伝送システムの
概略構成図である。

【０００９】この光多層膜フィルタの動作原理を図１５
（ｂ）（ｃ）を用いて説明する。この光多層膜フィルタ
は入射した光信号ｂのうち膜厚ｔ₂等の該当光多層膜フ
ィルタの物理特性で定まる波長λ2を有する光信号ａ₂の
みを透過し、他の波長を有する光信号を反射する。

【００１０】したがって、図１５（ｂ）に示すように、
複数の波長λ１〜λ４を有する光信号ｂから特定波長λ
2を有する光信号ａ₂のみを分離する光分路器として使用
できる。さらに、図１５（ｃ）に示すように、特定波長
λ2を有する光信号ａ₂を透過させることによって、この
特定波長λ2を有する光信号ａ₂を他の波長λ１を有する
光信号ａ₂に多重できる。

【００１１】図１４に示す波長多重伝送システムにおい
ては、各光送信器４から入力された各波長λ１、λ２、
λ３、λ４の光信号ａ₁、ａ_２、ａ₃、ａ₄は波長多重装
置８で１つの光信号ｂに多重化されて、光ファイバから
なる伝送路３を介して波長分離装置９に入力されてい
る。波長分離装置９は、入力された光信号ｂをそれぞれ
各波長λ１、λ２、λ３、λ４を有する元の各光信号ａ
₁、ａ_２、ａ₃、ａ₄に分離して各光受信機７へ送出す
る。

【００１２】波長分離装置９において、入力ポートに波
長λ１〜λ４までの各光信号ａ₁〜ａ₄が多重された光信
号ｂが入力される。最初の光多層膜フィルタからなる光
素子１０ａで、λ１の波長の光信号ａ₁を分離し、残り
のλ２からλ４の波長を有した光信号を出力ポートから
出力する。

【００１３】この光素子１０ａから出力される次のλ２
からλ４の波長を含む光信号を次の光素子１０ｂでλ２
の光信号ａ₂を分離する。このように、直列接続された
各光素子１０ａ〜１０ｃで１波長ずつ順に分離する。最
終の波長λ４の光信号ａ₄に対しては、それまでの各光
素子１０ａ〜１０ｃｃで取り除ききれなかったλ１から
λ３までの各波長の光信号成分、すなわちクロストーク
成分を取り除くために、やはり光素子１０ｄが必要であ
る。

【００１４】波長多重装置８においては、波長分離装置
９で必要であった最終段の光素子１０ｄは不要であるの
で、光素子１１ｃにて波長λ４と波長λ３の各光信号ａ
₄、ａ₃を多重し、直列接続された各光素子１１ｂ、１１
ａで、順に波長λ２、λ１の各光信号ａ₂、ａ_１を多重
して１つの光信号ｂとして出力する。

【００１５】次に、このような構成の光多重伝送システ
ムにおける各光素子１０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｃの
挿入損失を考える。

【００１６】光多層膜フィルタからなる各光素子１０a
〜１１ｃの挿入損失は、図１３に示すＡＷＧの挿入損失
の１/４程度なので、最も挿入損失の大きい波長λ４の
光信号ａ₄に対しては、波長分離装置９での挿入損失が
ＡＷＧでの挿入損失とほとんど等しいことになる。この
ように、光多層膜フィルタの光素子１０a〜１１ｃを使
用した図１４に示す波長多重伝送システムにおいては、
合波及び分離する波長数が増大するにつれて、挿入損失
が増加する問題が生じる。

【００１７】なお、光の合波分波器としては、上述した
ＡＷＧ又は光多層膜フィルタの他に、ファイバグレーテ
ィングフィルタと方向性結合器を使用する方法がある。
しかしながら、この方法は、光多層膜フィルタと同様
に、１波長のみ多重分離する光素子を直列接続して、複
数波長を多重分離する方法である。したがって、光多層
膜フィルタと同様に、波長数が増加するにつれて挿入損
失が増大する。

【００１８】次に、各光送信器４から出力された各波長
λ１〜λ４を有する各光信号ａ₁〜ａ₄が最終的に各光受
信器７に入力されるまでに被る挿入損失を検証する。

【００１９】各光素子１０a〜１１ｃにおける挿入損失
をβ［ｄＢ］とすると、波長λ１の光信号ａ₁の信号経
路には、２個の光素子１１ａ、１０ａが挿入されている
ので、この波長λ１の光信号ａ₁の合計の挿入損失は２
β［ｄＢ］となる。また、波長λ２の光信号ａ_２の合計
の挿入損失は４β［ｄＢ］となる。同様に、波長λ３の
光信号ａ₃の合計の挿入損失は６β［ｄＢ］となる。さ
らに、波長λ４の光信号ａ₄の合計の挿入損失は７β
［ｄＢ］となる。

【００２０】このように、各光信号ａ₁〜ａ_４によっ
て、合計の挿入損失が大きく変動する。しかしながら、
長距離の波長多重伝送システムにおいては、伝送路３に
光増幅器が設置されることが多いので、この各光信号ａ
₁〜ａ_４における合計の挿入損失のバラツキは、光増幅
器の増幅率で十分吸収され、波長数の少ない範囲であれ
ば、信号の伝送品質に大きな影響を与えることはない。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
光伝送システム上を伝送されるデータの通信量が増大
し、従来、長距離の通信幹線にしか適用されなかった波
長多重伝送方式が、比較的短距離の光伝送システムにも
適用されるようになってきた。

【００２２】長距離の光伝送システムでは、システムの
敷設コストが高いので、システムの運用当初から多くの
波長を多重化する多波長で運用される。これに対して、
比較的短距離の光伝送システムでは、システム敷設コス
トは相対的に低いため、装置コストをできるだけ低く抑
える必要がある。このため、短距離の光伝送システムで
はデータ伝送の需要のすくないシステム立上げ時点にお
いては、少ない波長を多重化する少波長数でスタート
し、需要に応じて波長を増やしていけるシステムが望ま
しい。また、光増幅器を使用しないで、できるだけ長距
離まで伝送することが重要である。

【００２３】図１３に示す波長多重伝送システムにおい
ては、波長の合波分波器としてＡＷＧを用いているの
で、多波長では比較的低損失になるが、波長数の少ない
ところでも大きな挿入損失が残るため、波長数の少ない
状態から波長数を増加する波長多重伝送システムに適用
すると、挿入損失が大きくなるため伝送距離に制限を受
ける。

【００２４】また、少ない波長数の場合にも多ポートの
ＡＷＧを設置する必要がある。そのため、初期のシステ
ムコストが高くなる。

【００２５】一方、図１４に示す光多層膜フィルタ、又
はファイバグレーティングフィルタと方向性結合器を使
用した波長多重伝送システムにおいては、徐々に多重化
する波長数を増加させることは容易であるが、波長数の
増加と共に挿入損失も増大する。損失の増大を補うため
に、光増幅器を使用することは可能であるが、短距離の
システムではできるかぎり不要なコストを省略したい。

【００２６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、各波長を有する光信号を多重したり光信号
を分離するための各光素子の配列順序を指定することに
よって、各波長を有する光信信号の信号経路内に挿入さ
れる光素子数を全ての光波長に亘ってほぼ均一化でき、
光増幅器なしに、全ての光波長に亘ってほぼ均一の高い
伝送品質を維持した状態で、少ない波長数から徐々に波
長数を増加させることのできる波長多重伝送システムを
提案することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに波長が
異なる複数の光信号を波長多重して送信する波長多重装
置と、受信した波長多重された光信号を元の波長を有す
る複数の光信号に分離する波長分離装置と、波長多重装
置と波長分離装置とを接続する伝送路とを備えた波長多
重伝送システムに適用される。

【００２８】そして、上記課題を解消するために、本発
明の波長多重伝送システムにおける波長多重装置は、互
いに直列配列され、前段から入力された光信号に自己の
物理特性で定まる波長を有する光信号を多重して次段へ
送出する複数の光素子を有している。また、波長分離装
置は、互いに直列配列され、前段から入力された光信号
から自己の物理特性で定まる波長を有する光信号を分離
し、分離された後の光信号を次段へ送出する複数の光素
子を有する。

【００２９】そして、波長多重装置における各波長の光
素子の信号経路に沿った配列順序と波長分離装置におけ
る各波長の光素子の信号経路に沿った配列順序とを等し
く設定している。

【００３０】このように構成された波長多重伝送システ
ムにおいては、直列接続された波長多重装置内におい
て、直列接続された複数の光素子における例えば先頭に
位置する光素子で多重されたある波長の光信号は、直列
接続された波長分離装置内において、直列接続された複
数の光素子における先頭に位置する光素子で分離され
る。同様に、２番目の光素子で多重された光信号は、２
番目の光素子で分路される。

【００３１】したがって、各波長の光信号の多重されて
から分離されるまでの信号経路に存在する光素子数を全
ての波長の光信号に亘って、ほぼ均一化できる。その結
果、全ての波長の光信号に亘って、挿入損失を均一化で
き、各光信号の信号品質を均一化できる。

【００３２】また、別の発明は、互いに直列接続され、
光受信器及び互いに波長が異なる光信号を出力する光送
信器を有した複数のローカルノードと、複数の光受信器
及び互いに波長が異なる光信号を出力する複数の光送信
器を有したセンターノードと、複数のローカルノードと
センターノードとを接続する伝送路とを備えた波長多重
伝送システムに適用される。

【００３３】そして、上記課題を解消するために、この
発明の波長多重伝送システムにおける直列接続された各
ローカルノードは、前段から入力された光信号に自己の
光送信器から出力された光信号を多重してセンタノード
側へ送出する光素子と、センタノード側から入力された
光信号から自己の物理特性で定まる波長を有する光信号
を分離して自己の光受信器へ印加し、かつ分離された後
の光信号を次段へ送出する光素子とを有している。

【００３４】さらに、センターノードは、互いに直列配
列され、ローカルノード側から入力された光信号から自
己の物理特性で定まる波長を有する光信号を分離して各
光受信器へ印加し、かつ分離された後の光信号を次段へ
送出する複数の光素子と、互いに直列配列され、前段か
ら入力された光信号に光送信器から出力された光信号を
多重してローカルノード側へ送出する複数の光素子とを
有している。

【００３５】そして、直列接続された全てのローカルノ
ードに亘る各波長の光素子の信号経路に沿った配列順序
とセンターノードにおける各波長の光素子の信号経路に
沿った配列順序とを等しく設定している。

【００３６】このように構成された波長多重伝送システ
ムにおいては、各ローカルノードとセンターノードとの
間で波長多重された光信号を用いた情報交換が可能であ
る。この場合においても、各ローカルノードからセンタ
ーノードへの信号経路又はセンターノードから各ローカ
ルノードへの信号経路において、先の発明と同様に、ロ
ーカルノード側の各光素子の配列順序とセンターノード
側の各光素子の配列順序を等しく設定している。したが
って、各波長の光信号の挿入損失をほぼ等しくできる。

【００３７】また、別の発明は、１個以上の光受信器及
び互いに波長が異なる光信号を出力する１個以上の光送
信器を有した複数のローカルノードと、複数の光受信器
及び互いに波長が異なる光信号を出力する複数の光送信
器を有したセンターノードと、複数のローカルノードと
センターノードとをリング状に接続する伝送路とを備え
た波長多重伝送システムに適用される。

【００３８】そして、この発明においては、伝送路を介
して直列接続された各ローカルノードは、前段から入力
された光信号から自己の物理特性で定まる波長を有する
光信号を分離して自己の光受信器へ印加する光素子と、
この光素子で分離された後の光信号に自己の光送信器か
ら出力された光信号を多重して後段へ送出する光素子と
を有する。

【００３９】また、センターノードは、互いに直列配列
され、前段から入力された光信号に光送信器から出力さ
れた光信号を多重してローカルロード側へ送出する複数
の光素子と、互いに直列配列され、ローカルノード側か
ら入力された光信号から自己の物理特性で定まる波長を
有する光信号を分離して光受信器へ印加し、かつ分離さ
れた後の光信号を次段へ送出する複数の光素子とを有す
る。

【００４０】そして、直列接続された全てのローカルノ
ードに亘る各波長の光素子の信号経路に沿った配列順序
とセンターノードにおける各波長の光素子の信号経路に
沿った配列順序とを等しく設定している。

【００４１】このように構成された波長多重伝送システ
ムにおいては、センターノードと各ローカルノードとは
伝送路でリング状に接続されている。そして、各ローカ
ルノードは、センターノードから送信された波長多重さ
れた光信号から自己宛の光信号を分離するための光素子
と、自己からセンターノード宛の光信号を波長多重する
ための光素子とが組込まれている。

【００４２】そして、先の発明と同様に、ローカルノー
ド側の各光素子の配列順序とセンターノード側の各光素
子の配列順序を等しく設定しているので、各波長の光信
号の挿入損失をほぼ等しくできる。

【００４３】また、別の発明は、上記発明の波長多重伝
送システムにおける伝送路を介して直列接続されたロー
カルノードは、前段から入力された光信号から自己の物
理特性で定まる波長を有する光信号を分離して自己の光
受信器へ印加する光素子と、この光素子で分離された後
の光信号に、自己の光送信器から出力され、分離された
光信号の波長と同一波長を有した光信号を多重して後段
へ送出する光素子とを有する。

【００４４】このように構成された波長多重伝送システ
ムにおいては、各ローカルノードは、自己に与えられた
波長を有し、センターノードから受信した自己に与えら
れた波長の自己宛の光信号を分離し、分離した後の光信
号に、自己に与えられた波長のセンターノード宛の光信
号を多重する。

【００４５】また、別の発明は、上記発明の波長多重伝
送システムにおける伝送路を介して直列接続されたロー
カルノードは、自己のローカルノードより伝送路におけ
る信号経路の上流側に位置する他のローカルノードにお
ける光素子で分離された後の光信号に、前記分離された
光信号の波長と同一波長を有した光信号を多重して後段
へ送出する光素子とを有する。

【００４６】このように構成された波長多重伝送システ
ムにおいては、ローカルノード相互間に存在する伝送路
や他のローカルノードの光素子で上流のローカルノード
で漏れた該当波長の光信号レベルを低下できる。

【００４７】さらに、別の発明は、上記発明の波長多重
伝送システムにおいて、センターノードでのある波長の
光信号における光送信器の出力パワーとローカルノード
での多重する同一波長の光信号におけるの光送信器の出
力パワーとの差と、センターノードの光送信器からロー
カルノードで同一波長を多重する光素子までの全損失
と、ローカルノードにおいて同一波長の光信号を分離す
る際に分離できずに残留する光信号の割合との和が３５
ｄＢ以下に設定されている。

【００４８】このように、クロストークの仕様を３５ｄ
Ｂ以下に設定することにより、センターノードで受信す
る光信号の信号品質を一定レベル以上に確保できる。

【００４９】また、別の発明は、上述した発明の波長多
重伝送システムにおける各ローカルノードに設けられた
光送信器は、センターノードに設けられた各光送信器が
出力する光信号の波長と異なる波長を有した光信号を出
力する。また、センターノードにおける入力された光信
号を分離する各光素子の物理特性は、各ローカルノード
の各光送信器から出力される各光信号の波長で定められ
ている。

【００５０】このように構成された波長多重伝送システ
ムにおいては、センターノードから各ローカルノードへ
送信する各光信号の波長と、各ローカルノードからセン
ターノードへ送信する各光信号の波長とが一致しないの
で、上述したクロストークの問題は生じない。

【００５１】さらに、別の発明は、上述した各発明にお
ける各光素子として、入射した光信号のうち該当光素子
の物理特性で定まる波長を有する光信号のみを透過し、
他の波長を有する光信号を反射する光多層膜フィルタを
採用している。

【００５２】さらに、別の発明は、上述した各発明にお
ける各光素子として、入射した光信号のうち該当光素子
の物理特性で定まる波長を有する光信号のみを反射し、
他の波長を有する光信号を透過する光多層膜フィルタを
採用している。

【００５３】前述したように光多層膜フィルタは、波長
合波機能と波長分離機能とを有するので、この波長多重
伝送システムにおいて、波長毎に異なる物理特性を有す
る１種類の光素子を組込むのみでよい。

【００５４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
を用いて説明する。（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係わる
波長多重伝送システムの概略構成を示すブロック図であ
る。図１３、図１４に示す従来の波長多重伝送システム
と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説
明を省略する。

【００５５】この第１実施形態の波長多重伝送システム
においては、送信側の波長多重装置１２と受信側の波長
分離装置１３とを例えば光ファイバからなる伝送路３で
接続している。送信側の波長多重装置１２内において、
光の信号経路に沿って、図１５（ｂ）（ｃ）に示す機能
を有する前述した光多層膜フィルタからなる３個の光素
子１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが直列接続されている。

【００５６】光送信器４ｂから出力された波長λ２の光
信号ａ₂は、光素子１４ｂにて光送信器４ａから出力さ
れた波長λ１の光信号ａ₁に波長多重されて次の光素子
１４ｃへ入射される。光素子１４ｃは、光送信器４ｃか
ら出力された波長λ３の光信号ａ₃を光素子１４ｂから
出力された光信号に波長多重（合波）して、次の光素子
１４ｄへ入射する。光素子１４ｄは、光送信器４ｄから
出力された波長λ４の光信号ａ₄を光素子１４ｃから出
力された光信号に波長多重（合波）して、この波長多重
装置１２から伝送路３へ各波長λ１〜λ４を有した４つ
の光信号ａ₁〜ａ₄を多重した１つの光信号ｂとして送出
する。

【００５７】また、受信側の波長分路装置１３内におい
て、光の信号経路に沿って、前述した光多層膜フィルタ
からなる４個の光素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ
が直列接続されている。

【００５８】伝送路３を介して入力された各波長λ１〜
λ４を有した４つの光信号ａ₁〜ａ₄が波長多重された光
信号ｂは先頭の光素子１５ａへ入射される。光素子１５
ａは、光信号ｂから波長λ１を有する元の光信号ａ₁を
分離して光受信器７ａへ印加するとともに、分離された
後の光信号を次段の光素子１５ｂへ送出する。光素子１
５ｂは、前段の光素子１５ａから入力された光信号から
波長λ２を有する元の光信号ａ₂を分離して光受信器７
ｂへ印加するとともに、分離された後の光信号を次段の
光素子１５ｃへ送出する。

【００５９】光素子１５ｃは、前段の光素子１５ｂから
入力された光信号から波長λ３を有する元の光信号₃を
分離して光受信器７ｃへ印加するとともに、分離された
後の光信号を次段の光素子１５ｄへ送出する。

【００６０】光素子１５ｄは、前段の光素子１５ｃから
入力された光信号から波長λ４を有する元の光信号ａ₄
を分離して光受信器７ｄへ印加する。本来、光素子１５
ｃで分離された光信号には波長λ４を有する元の光信号
ａ₄のみが含まれる筈であるが、雑音や他の微小波長成
分が含まれるので、光素子１５ｄでこれらの不要波長線
分を除去する。

【００６１】このように構成された第１実施形態の波長
多重伝送システムにおいて、光多層膜フィルタからなる
各光素子１４ｂ〜１４ｄ、１５ａ〜１５ｄの挿入損失を
α[ｄＢ]と仮定する。送信側の波長多重装置１２におい
て、波長λ１の光信号ａ₁と波長λ２の光信号ａ₂は光素
子１４ｂ〜１４ｄを３回路通過するため、波長多重装置
１２内での挿入損失として３α[ｄＢ]を受ける。同様
に、波長λ３は２α[ｄＢ]、波長λ４はα[ｄＢ]の損失
を受ける。

【００６２】受信側の波長分離装置１３での各波長にお
ける挿入損失を考えると、図１から理解できるように、
波長λ１ではα[ｄＢ]、波長λ２では２α[ｄＢ]、波長
λ３と波長λ４は３α[ｄＢ]の損失を受ける。

【００６３】この結果、伝送路３で受ける伝送損失以外
の波長多重伝送システム全体としての損失として、波長
λ１は４α[ｄＢ]、波長λ２から波長λ４は５α[ｄＢ]
を受けることになる。各波長間の挿入損失のバラツキは
１光素子分に抑えられ、最大損失も図１４に示す従来シ
シテムでは７光素子分であったところが５光素子分です
むことになる。

【００６４】仮に、各光素子における１回の損失が1.5
ｄＢ程度とし、通常の伝送路３に採用されるシングルモ
ードファイバの挿入損失を0.3ｄＢ／ｋｍと仮定する
と、実施形態システムにおいては、従来システムに比較
して、光増幅器を採用することなく、伝送距離にして１
０ｋｍ余分に伝送できることになる。

【００６５】次に、このように構成された第１の実施形
態システムにおいて、新たな波長λ５の光信号ａ₅を追
加する場合を、図２を用いて説明する。送信側の波長多
重装置１２において、最も伝送路３に近い光素子１４ｄ
の出力ポートと伝送路３との間に、光送信器４ｅから出
力された波長λ５の光信号ａ₅を多重する光素子１４ｅ
を追加する。

【００６６】また、受信側の波長分離装置１３におい
て、最も伝送路３から遠い波長λ４の光信号ａ₄を分離
した後の光素子１５ｄの出力ポートに、波長λ５の光信
号ａ₅を分離して光受信器７ｅに印加する光素子１５ｅ
を追加すればよい。

【００６７】なお、逆に、送信側で伝送路３から最も遠
い波長λ１の光信号ａ₁の入力端に、この波長λ１の光
信号ａ₁に波長λ５の光信号ａ₅を多重する光素子１４ｅ
を追加し、受信側で波長λ１の信号ａ₁を分離する光素
子１５ａと伝送路３との間に波長λ５の光信号ａ₅を分
離する光素子１５ｅを追加してもよい。

【００６８】このように、一旦、構築して稼働中の波長
多重伝送システムに対して、簡単に新規波長を有した光
信号を追加することができる。

【００６９】（第２実施形態）図３は本発明の第２実施
形態に係わる波長多重伝送システムの概略構成を示すブ
ロック図である。図１、図２に示す第１実施形態の波長
多重伝送システムと同一部分には同一符号を付して重複
する部分の詳細説明を省略する。

【００７０】この第２実施形態の波長多重伝送システム
においては、送信側の波長多重装置１２a内に、０系、
１系と２つの送信部を設け、光スイッチ１６ａによっ
て、どちらの送受信部を伝送路３に接続するかを設定可
能に構成されている。同様に、受信側の波長分離装置１
３a内に、０系、１系と２つの受信部を設け、光スイッ
チ１６ｂによって、どちらの受信部を伝送路３に接続す
るかを設定可能に構成されている。

【００７１】このように波長多重装置１２a及び波長分
離装置１３aを二重化することにより、新規波長λの光
信号ａを追加する追加の際には、まず、光スイッチ１６
ａ、１６ｂにより伝送路３から切り離されている系の信
号路に新規波長λの光信号ａを多重する光素子、及び新
規波長λの光信号ａを分離する光素子をそれぞれ追加す
る。次に、光スイッチ１６ａ、１６ｂにより伝送路３に
接続する系を切り替える。そして、切り離された系に同
様の手法にて新規波長λの光信号ａの各光素子を追加す
る。

【００７２】したがって、この第２実施形態の波長多重
伝送システムにおいては、稼働状態を維持した状態で、
簡単に新規波長の光信号を追加設定できる。

【００７３】（第３実施形態）図４は本発明の第３実施
形態に係わる波長多重伝送システムの概略構成を示すブ
ロック図である。図１、図２に示す第１実施形態の波長
多重伝送システムと同一部分には同一符号を付して重複
する部分の詳細説明を省略する。

【００７４】この第３実施形態の波長多重伝送システム
は、一対の信号路１９、１９ａを介して互いに直列接続
された複数のローカルノード１７ａ、１７ｂ、１７ｃ
と、この複数のローカルノード１７ａ、１７ｂ、１７ｃ
に対して、一対の伝送路３ａ、３ｂを介して接続された
センターノード１８とで構成されている。

【００７５】各ローカルノード１７ａ、１７ｂ、１７
ｃ、伝送路３ａ、３ｂ、センターノード１８内には、ロ
ーカルノードからセンターノードへ信号が流れる上り信
号経路と、センターノードからローカルノードへ信号が
流れる下り信号経路とが形成されている。

【００７６】まず、各ローカルノード１７ａ、１７ｂ、
１７ｃからセンターノード１８への上り信号経路におけ
る光信号の伝送について説明する。

【００７７】センターノード１８から最も遠いローカル
ノード１７ａでは光送信器１４ａから出力された波長λ
１の光信号ａ₁を送出する。この光信号ａ₁には一つ隣の
ローカルノード１７ｂにて光素子１４ｂで光送信器４ｂ
から出力された波長λ２の光信号ａ₂が多重される。さ
らに、センターノード１８に最も近いローカルノード１
７ｃで光送信器４ｃから出力された波長λ３の光信号ａ
₃が多重され、１つの光信号ｂ₁として伝送路３ａを介し
てセンターノード１３へ送信される。

【００７８】センターノード１８においては、伝送路３
ａから入力された光信号ｂ₁に対し、このセンターノー
ド１８から最も遠いローカルノード１７ａから送られた
波長λ₁の光信号ａ₁を最初に光素子１５ａにより分離
し、次に遠いローカルノード１７ｂから送られた波長λ
２の光信号ａ₂を光素子１５ｂで分離し、最後に最も近
いローカルノード１７ｃからの光信号ａ₃を光素子１５
ｃで抽出する。

【００７９】次に、センターノード１８から各ローカル
ノード１７ａ、１７ｂ、１７ｃへの下り信号経路におけ
る光信号の伝送について説明する。

【００８０】センターノード１８において、このセンタ
ーノード１８に最も近いローカルノード１７ｃへ伝送す
る光送信器２０ｃから出力された波長λ３の光信号ａ₃
に次に近いローカルノード１７ｂへ伝送する光送信器２
０ｂから出力された波長λ２の光信号ａ₂を光素子２１
ｂで多重する。次に最も遠いローカルノード１７ａへ伝
送する光送信器２０ａから出力された波長λ１の光信号
ａ₁を光素子２１ａで多重して伝送路３ｂへ送出する。

【００８１】各ローカルノード１７ｃ、１７ｂ、１７ａ
は順番に自己内の光素子２３ｃ、２３ｂ、２３ａを用い
て自己宛の各光信号ａ₃、ａ₂、ａ_１を分離して、各光受
信器２２ｃ、２２ｂ、２２ａへ印加する。

【００８２】このような構成の第３実施形態の波長多重
伝送システムにおいても、各ローカルノード１７ａ〜１
７ｃからセンターノード１８への上り信号経路、及びセ
ンターノード１８から各ローカルノード１７ａ〜１７ｃ
への下り信号経路における各波長λ１、λ２、λ３の各
光信号ａ₁、ａ₂、ａ₃の信号路には、ほぼ等し数の光素
子が介在するので、上述した第１、第２の実施形態の波
長多重伝送システムとほぼ同様の作用効果を奏するころ
が可能である。

【００８３】さらに、この第３実施形態の波長多重伝送
システムにおいて、あるローカルノードにおいて２つ以
上の波長が必要な場合がある。このような場合、ローカ
ルノードでは２つ以上の光信号を順に多重し、センター
ノードでは遠い方の波長の光信号から順に分離すればよ
い。

【００８４】図５にこの場合の例を示す。ローカルノー
ド１７ｃでは２つの波長λ３、λ４の各光信号ａ₃、ａ₄
を順番に多重する。センターノード１８では、センター
ノード１８から遠い順に各波長λ１、λ２、λ３、λ４
の光信号ａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄を順番に分離していく。ま
た、センターノード１８から各ローカルノード１７ａ〜
１７ｃへの各波長λ１〜λ４の光信号ａ₁〜ａ₄の伝送も
同様に、センターノード１８に近い順に波長λ４、λ
３、λ２、λ１の順に多重して伝送路３ｂへ出力する。

【００８５】（第４実施形態）図６は本発明の第４実施
形態に係わる波長多重伝送システムの概略構成を示すブ
ロック図である。図４、図５に示す第３実施形態の波長
多重伝送システムと同一部分には同一符号を付して重複
する部分の詳細説明を省略する。

【００８６】この第４実施形態の波長多重伝送システム
においては、１台のセンターノード２４と３台のローカ
ルノード２５ａ、２５ｂ、２５ｄが伝送路２６でリング
状に接続されている。

【００８７】センターノード２４では、光送信器２０ａ
から出力された波長λ１の光信号ａ ₁に光素子２１ｂで
光送信器２０ｂから出力された波長λ２の光信号ａ₂を
多重し、次にλ３の光信号ａ₃を多重、最後にλ４の光
信号ａ₄を多重する。

【００８８】リング状の伝送路２６上にはセンターノー
ド２４の送信端に近い順に３台のローカルノード２５
ａ、２５ｂ、２５ｄが設置されている。最も送信端に近
いローカルノード２５ａでは波長λ１の光信号ａ₁を分
離する。次に近いローカルノード２５ｂでは波長λ２の
光信号ａ₂を分離する。最も遠いローカルノード２５ｃ
で波長λ３の光信号ａ₃と波長λ４の光信号ａ₄とを分離
する。

【００８９】ここで、図６に示したように各ローカルノ
ード２５ａ〜２５ｃでは、自己のローカルノード宛ての
波長の光信号を分離した後に、同じ波長の光信号を挿入
することができる。この多重された光信号はリング状の
伝送路２６を経緯してセンターノード２４へ入力され
る。そして、このセンターノード２４においては、セン
ターノード２４の受信端に最も遠いローカルノード２５
ａで挿入された波長λ１の光信号ａ₁を最初に分離し、
以下各ローカルノード２５ｂ、２５ｃの設置順に波長λ
２、波長λ３、波長λ４の各光信号ａ₂、ａ₃、ａ₄を順
番に分離していく。

【００９０】このように構成された第４実施形態の波長
多重伝送システムにおいても、各波長λ１、λ２、λ
３、λ４の各光信号ａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄の信号路には、
ほぼ等しい数の光素子が介在するので、上述した第１、
第２、第３の実施形態の波長多重伝送システムとほぼ同
様の作用効果を奏するころが可能である。

【００９１】さらに、この第４実施形態の波長多重伝送
システムにおいては、各ローカルノード２５ａ、２５
ｂ、２５ｃは、センターノード２４から自己宛の光信号
ａ₁〜ａ₄を分離して自己内に取込むとともに、同一波長
を用いてセンターノード２４宛の光信号ａ₁〜ａ₄を多重
する。すなわち、波長を再利用することが可能である。

【００９２】（第５実施形態）図７、図８は本発明の第
５実施形態に係わる波長多重伝送システムの概略構成を
示すブロック図である。図６に示す第４実施形態の波長
多重伝送システムと同一部分には同一符号を付して重複
する部分の詳細説明を省略する。

【００９３】この第５実施形態の波長多重伝送システム
においては、センタノード２４と各ローカルノード２５
ａ、２５ｂ、２５ｄとが２本の伝送路２６ａ、２６ｂで
接続される。２本の伝送路２６ａ、２６ｂ中を光信号は
互いに逆向きに伝送する。

【００９４】図７及び図８は全く同一のシステムであ
り、右回りと左回りそれぞれの装置構成を理解しやすい
ように図を分けている。図７には左回りの光信号ａ₁、
ａ₂、ａ ₃、ａ₄を送受信するブロックを表示しており、
図８は右回りの光信号ａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄を送受信する
ブロックを表示している。

【００９５】各光信号ａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄の多重・分離
の順番は図６に示す第４実施形態システムとほぼ同じで
ある。伝送路２６ａ上でセンターノード２４を拠点に左
回りにローカルノード２５ａ、２５ｂ、２５ｃが設置さ
れている。

【００９６】図７に示すように、左回りに伝送する光信
号ａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄に対しては、センターノード２４
では、波長λ１の光信号ａ₁に波長λ２の光信号ａ₂を多
重し、次に波長λ３の光信号ａ₃を多重し、最後に波長
λ４の光信号ａ₄を多重する。左回りで最もセンターノ
ード２４の送信端に近いローカルノード２５ａでは波長
λ１の光信号ａ₁を分離する。次に近いローカルノード
２５ｂでは波長λ２の光信号ａ₂を分離する。最も遠い
ローカルノード２５ｃで波長λ３の光信号ａ₃と波長λ
４の光信号ａ₄とを分離する。

【００９７】ここで、各ローカルノード２５ａ〜２５ｃ
では、各ローカルノード宛ての波長の光信号を分離した
後に、同じ波長の光信号を挿入する。この光信号は伝送
路２６ａをそのまま左回りに伝送されセンターノード２
４で分離される。

【００９８】センターノード２４では、センターノード
２４の受信端に、最も遠い波長λ１の光信号ａ₁を最初
に分離し、以下ローカルノード２５ｂ、２５ｃの順に波
長λ２、波長λ３、波長λ４の各光信号ａ₂、ａ₃、ａ₄
を分離する。

【００９９】図８に示すように、右回りの光信号ａ₁、
ａ₂、ａ₃、ａ₄も同様に、センターノード２４では、λ
４の光信号ａ₄に波長λ３の光信号ａ₃を多重し、次に波
長λ２の光信号ａ₂を多重、最後に波長λ１の光信号ａ₁
を多重する。右回りで最もセンターノード２４の送信端
に近いローカルノード２５ｃでは波長λ４の光信号ａ₄
と波長λ３の光信号ａ₃とを分離する。次に近いローカ
ルノード２５ｂでは波長λ２の光信号ａ₂を分離する。
最も遠いローカルノード２５ａで波長λ１の光信号ａ₁
を分離する。

【０１００】各ローカルノード２５ａ〜２５ｃでは、各
ローカルノード宛ての波長の光信号を分離した後に、同
じ波長の光信号を挿入する。この光信号は伝送路２６ｂ
をそのまま右回りに伝送されセンターノード２４で分離
される。

【０１０１】センターノード２４では、センターノード
２４の受信端に最も遠いローカルノード２５ｃでの波長
λ４、波長λ３の光信号ａ₄、ａ₃を最初に分離し、以下
ローカルノード２５ｂ、２５ａの順に波長λ２、波長λ
１の各光信号ａ₂、ａ₁を分離する。

【０１０２】なお、この実施形態システムにおいては、
右回りと左回りで同一の波長を使用しているが、全く異
なる波長を使用してもよい。また、一つのローカルノー
ド２５ａ〜２５ｃで右回りと左回りで多重／分離する波
長が異なってもよい。

【０１０３】さらに、この第５実施形態システムにおい
ては、センターノード２４と各ローカルノード２５ａ〜
２５ｃとの間には右回りと左回りの双方向の伝送路２６
ａ、２６ｂを利用して光信号ａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄の交換
が可能である。通常は双方の伝送路２６ａ、２６ｂで別
々の光信号を送信し、伝送路２６ａ、２６ｂや装置の一
部に障害が発生した場合に、どちらか片方の伝送路２６
ａ、２６ｂのみを使用して通信を継続することが可能で
ある。

【０１０４】一つの方法として、片方の伝送路２６ａ
（２６ｂ）で優先度の高い信号を伝送し、他方の伝送路
２６ｂ（２６ａ）に優先度の低い信号を伝送しておく。
例えば優先度の高い信号を左回り、優先度の低い信号を
右回りで伝送する。伝送路２６ａ、２６ｂや装置の一部
において故障で優先度の高い信号が伝送できなくなった
場合、優先度の低い信号の伝送を中止して、右回りで優
先度の高い信号を伝送することが可能である。

【０１０５】また、他の方法として、右回り、左回りで
同じ信号を伝送しておき、受信側でどちらかの信号を選
択する方法もある。この方法の場合どちらかの障害の場
合に迅速に障害の回避を行うことが可能である。

【０１０６】さらに、この実施形態システムのように、
リング状にシステムを構成すると障害の回避は容易であ
る。このため、ローカルノード数を追加したり、一つの
ローカルノードで多重分離する波長を追加することが容
易である。例えば上記の第一の障害回避方法を使用する
場合は、優先度の低い信号に対する伝送路２６ｂ（２６
ａ）にまず波長を追加する。

【０１０７】例えば、図９に示すように、ローカルノー
ド２５ｃとセンターノード２４の間に新規のローカルノ
ード２５ｄを挿入し、波長λ５を使用した光信号ａ₅の
多重分離を行う場合を考える。優先度の低い信号を右回
りとし、優先度の低い信号に対して波長λ５の光信号ａ
₅を追加する。このときセンターノード２４での送信の
各光信号ａ₁〜ａ₅の多重の順番は、波長λ１、λ２、λ
３、λ４、λ５であり、受信の光信号の分離の順番も同
様に、波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５である。

【０１０８】このように優先度の低い右回りの伝送路２
６ｂに波長やローカルノードを増設した後に、右回りの
伝送路２６ｂに優先度の高い信号を移せばよい。優先度
の高い信号を右回りに移した後に左回りの伝送路２６ａ
にも波長やローカルノードを同様に増設する。双方に同
じ信号を伝送している場合も同様に伝送路の片方に波長
やローカルノードを増設し、その後に他方の伝送路にも
同様に波長やローカルノードを増設すればよい。

【０１０９】（第６実施形態）図１０は本発明の第６実
施形態に係わる波長多重伝送システムの概略構成を示す
ブロック図である。図６に示す第４実施形態の波長多重
伝送システムと同一部分には同一符号を付して重複する
部分の詳細説明を省略する。

【０１１０】この第６実施形態の波長多重伝送システム
においては、各ローカルノード２５ａ、２５ｂ、２５ｃ
で多重される光信号の波長と分離される光信号の波長と
が異なる。これは、光多層膜フィルタ等の波長の分離を
行う光素子は、分離される前の入射された光信号から完
全に目的とする波長を取り除くことは難しく、わずかな
がら分離された後の光信号にも、分離しきれなかった波
長の光信号成分が残留している。

【０１１１】このように分離した波長が漏れてくると、
その後段の光素子で同じ波長の光信号を挿入（多重）し
た際に、両者の干渉により信号波形に劣化が生じる。こ
のため分離した波長のもれを防ぐために、光多層膜フィ
ルタを複数枚使用する方法がよく使われる。しかしなが
らこの方法では、光多層膜フィルタの構成が複雑にな
り、光多層膜フィルタの挿入損失も増大する。

【０１１２】そこで、この第６実施形態の波長多重伝送
システムにおいては、各ローカルノードで分離する波長
と多重する波長を別の波長に設定している。そのため、
分離した波長の漏れ込みによる信号波形の劣化を抑制す
ることが可能である。

【０１１３】具体的に説明すると、センターノード２４
では波長λ１、λ２、λ３、λ４の各光信号ａ₁、ａ₂、
ａ₃、ａ₄をその順番に多重していく。ローカルノード２
５ａでは波長λ１の光信号ａ₁を分離して波長λ５の光
信号ａ₅を多重する。ローカルノード２５ｂでは波長λ
２の光信号ａ₂を分離して波長λ６の光信吾ａ₆を多重す
る。さらに、ローカルノード２５ｃでは波長λ３、λ４
の各光信号ａ₃、ａ₄を分離して、波長λ７と波長λ８の
各光信号ａ₇、ａ₈を多重する。

【０１１４】そして、センターノード２４の受信側で、
各ローカルノード２５ａ、２５ｂ、２５ｃで各波長の光
信号ａ₅、ａ₆、ａ₇、ａ₈を多重する順に、各波長λ５、
λ６、λ７、λ８の光信号ａ₅、ａ₆、ａ₇、ａ₈を順に分
離する。

【０１１５】（第７実施形態）図１１は本発明の第７実
施形態に係わる波長多重伝送システムの概略構成を示す
ブロック図である。図１０に示す第６実施形態の波長多
重伝送システムと同一部分には同一符号を付して重複す
る部分の詳細説明を省略する。

【０１１６】この第７実施形態の波長多重伝送システム
においては、リング状の伝送路２６上における上流に位
置するローカルノードで分離した光信号の波長を、この
伝送路２６上における下流に位置するローカルノードで
多重する光信号の波長として再利用している。

【０１１７】具体的には、図１１において、センターノ
ード２４で他の波長の光信号に多重されて伝送路２６に
出力された波長λ１の光信号ａ₁は、最初のローカルノ
ード２５ａで分路されて光受信器２２ａへ印加される。
そして、このローカルノード２５ａに対して下流に設置
されたローカルノード２５ｃにおいて、同一波長λ１の
光信号ａ1が挿入（多重）されて伝送路２６を介してセ
ンターノード２４へ入力される。センターノード２４
で、この波長λ１の光信号ａ₁は分離される。

【０１１８】このように、同一波長を再利用する場合、
同一のローカルノードで再利用するのではなく、伝送路
を介して下流に位置する別のローカルノードで再利用す
ることにより、ローカルノード相互間に存在する伝送路
や他のローカルノードの光素子で上流のローカルノード
で漏れた該当波長の光信号レベルを低下できる。したが
って、再利用された後の波長の光信号の信号品質が向上
する。

【０１１９】ここで、この波長の再利用を検証する。セ
ンターノード２４でのある波長の光送信器の出力光パワ
ーをＰ０、次に同じ波長を再利用する時のその光送信器
の出力パワーをＰ１、波長を分離する光多層膜フィルタ
からなる光素子での入力光に対する漏れ光の減衰の割合
をα、センターノードから次にその波長を挿入するロー
カルノードまでの伝送路損失の合計値をΣε、通過する
多層膜フィルタの損失の合計値をΣγとすると、（P0−P1＋α＋Σε＋Σγ）＜クロストークの仕様を満たすときに同じ波長を再利用できる。

【０１２０】ここで、クロストークの仕様はシステム設
計の段階で各波長で必要な伝送距離、伝送特性から決定
される値である。

【０１２１】この式を満足する範囲であれば同じ波長を
再利用することが可能である。同じ波長を再利用すると
波長多重伝送システム全体で使用する波長数を削減でき
る。波長数を削減すると隣接する波長間を広げることが
可能となる。隣接する波長との間隔を広げると、光多層
膜フィルタからなる光素子の製造工程を簡単にすること
が可能である。

【０１２２】例えば、本実施形態システムにおいて、ク
ロストークの仕様を３５ｄＢ、センターノード２４での
波長λ１の光信器２０ａの光パワーを＋５ｄＢｍ、ロー
カルノード２５ａでの波長λ１の光送信器１４ａの光パ
ワーを＋５ｄＢｍ、伝送路２６の損失の合計値が６ｄ
Ｂ、多層膜フィルタからなる光素子の損失の合計値９ｄ
Ｂとすると多層膜フィルタからなる光素子での入力光に
対する漏れ光の割合は２０ｄＢで良いことになる。

【０１２３】図１２は、クロストーク量（ｄＢ）と、こ
のクロストーク量（ｄＢ）のクロストークが発生した場
合における信号のペナルティと称する受信感度の劣化量
（ｄＢ）との関係を示す実験結果を示す図である。

【０１２４】光信号が最悪偏波状態であっても、クロス
トークの仕様を３５ｄＢ以下とすると、ペナルティが約
１ｄＢに押さえられることが理解できる。

【０１２５】なお、図１２においては、横軸のクロスト
ーク量（ｄＢ）は（−）符号が付されているので、この
実施形態システムにおける３５ｄＢ以下の条件は、グラ
フ上におけるー３５ｄＢ以下のー４０ｄＢ、―５０ｄ
Ｂ、―６０ｄＢを含む。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の波長多重
伝送システムにおいては、各波長を有する光信信号を多
重するため各光素子の配列順序と、光信号を分離するた
めの各光素子の配列順序とを等しく設定している。

【０１２７】したがって、各波長を有する光信信号の信
号経路内に挿入される光素子数を全ての光波長に亘って
ほぼ均一化でき、光増幅器なしに、全ての光波長に亘っ
てほぼ均一の高い伝送品質を維持した状態で、少ない波
長数から徐々に波長数を増加させることができる。

【０１２８】また、リング状の波長多重伝送システムの
ローカルノードにおいて、分離する波長と挿入する波長
を別の波長とすることにより、使用する光素子の構成を
簡略化し、伝送損失を削減することが可能である。

【０１２９】さらに、伝送路の損失と多重分離する光素
子の損失を考慮して、ある光素子で分離した波長の光信
号を別の光素子で多重することも可能で、この場合波長
多重伝送システム全体で使用する波長数を削減すること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる波長多重伝送シ
ステムの概略構成を示すブロック図

【図２】同第１実施形態に係わる波長多重伝送システム
において新規の波長を追加した場合の概略構成を示すブ
ロック図

【図３】本発明の第２実施形態に係わる波長多重伝送シ
ステムの概略構成を示すブロック図

【図４】本発明の第３実施形態に係わる波長多重伝送シ
ステムの概略構成を示すブロック図

【図５】同第３実施形態に係わる波長多重伝送システム
において新規の波長を追加した場合の概略構成を示すブ
ロック図

【図６】本発明の第４実施形態に係わる波長多重伝送シ
ステムの概略構成を示すブロック図

【図７】本発明の第５実施形態に係わる波長多重伝送シ
ステムの概略構成を示すブロック図

【図８】同じく本発明の第５実施形態に係わる波長多重
伝送システムの概略構成を示すブロック図

【図９】同第５実施形態に係わる波長多重伝送システム
において新規のローカルノード及び新規の波長を追加し
た場合の概略構成を示すブロック図

【図１０】本発明の第６実施形態に係わる波長多重伝送
システムの概略構成を示すブロック図

【図１１】本発明の第７実施形態に係わる波長多重伝送
システムの概略構成を示すブロック図

【図１２】クロストーク量とペナルティ量との関係を示
す実測図

【図１３】従来の波長多重伝送システムの概略構成を示
すブロック図

【図１４】他の従来の波長多重伝送システムの概略構成
を示すブロック図

【図１５】波長の異なる光信号の多重及び分離を行う光
素子の動作原理を説明するための図

【符号の説明】

３、３ａ、３ｂ、２６、２６ａ、２６ｂ…伝送路４ａ〜４ｅ、２０ａ〜２０ｄ…光送信器７ａ〜７ｅ、２２ａ〜２２ｄ…光受信器１２、１２ａ…波長多重装置１３、１３ａ…波長分離装置１４ａ〜１４ｅ、１５ａ〜１５ｅ、２１ａ〜２１ｅ、２
３ａ〜２３ｅ…光素子１６ａ、１６ｂ…光スイッチ１７ａ〜１７ｃ、２５ａ〜２５ｃ…ローカルノード１８、２４…センターノード１９，１９ａ…信号路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに波長が異なる複数の光信号を波長
多重して送信する波長多重装置と、受信した波長多重さ
れた光信号を元の波長を有する複数の光信号に分離する
波長分離装置と、前記波長多重装置と前記波長分離装置
とを接続する伝送路とを備えた波長多重伝送システムに
おいて、前記波長多重装置は、互いに直列配列され、前段から入
力された光信号に自己の物理特性で定まる波長を有する
光信号を多重して次段へ送出する複数の光素子を有し、前記波長分離装置は、互いに直列配列され、前段から入
力された光信号から自己の物理特性で定まる波長を有す
る光信号を分離し、分離された後の光信号を次段へ送出
する複数の光素子を有し、前記波長多重装置における各波長の光素子の信号経路に
沿った配列順序と前記波長分離装置における各波長の光
素子の信号経路に沿った配列順序とを等しく設定したこ
とを特徴とする波長多重伝送システム。
【請求項２】互いに直列接続され、光受信器及び互い
に波長が異なる光信号を出力する光送信器を有した複数
のローカルノードと、複数の光受信器及び互いに波長が
異なる光信号を出力する複数の光送信器を有したセンタ
ーノードと、前記複数のローカルノードと前記センター
ノードとを接続する伝送路とを備えた波長多重伝送シス
テムであって、前記直列接続された各ローカルノードは、前段から入力
された光信号に自己の光送信器から出力された光信号を
多重してセンタノード側へ送出する光素子と、センタノ
ード側から入力された光信号から自己の物理特性で定ま
る波長を有する光信号を分離して自己の光受信器へ印加
し、かつ分離された後の光信号を次段へ送出する光素子
とを有し、前記センターノードは、互いに直列配列され、ローカル
ノード側から入力された光信号から自己の物理特性で定
まる波長を有する光信号を分離して各光受信器へ印加
し、かつ分離された後の光信号を次段へ送出する複数の
光素子と、互いに直列配列され、前段から入力された光
信号に光送信器から出力された光信号を多重してローカ
ルノード側へ送出する複数の光素子とを有し、前記直列接続された全てのローカルノードに亘る各波長
の光素子の信号経路に沿った配列順序と前記センターノ
ードにおける各波長の光素子の信号経路に沿った配列順
序とを等しく設定したことを特徴とする波長多重伝送シ
ステム。
【請求項３】１個以上の光受信器及び互いに波長が異
なる光信号を出力する１個以上の光送信器を有した複数
のローカルノードと、複数の光受信器及び互いに波長が
異なる光信号を出力する複数の光送信器を有したセンタ
ーノードと、前記複数のローカルノードと前記センター
ノードとをリング状に接続する伝送路とを備えた波長多
重伝送システムであって、前記伝送路を介して直列接続された各ローカルノード
は、前段から入力された光信号から自己の物理特性で定
まる波長を有する光信号を分離して自己の光受信器へ印
加する光素子と、この光素子で分離された後の光信号に
自己の光送信器から出力された光信号を多重して後段へ
送出する光素子とを有し、前記センターノードは、互いに直列配列され、前段から
入力された光信号に光送信器から出力された光信号を多
重してローカルロード側へ送出する複数の光素子と、互
いに直列配列され、ローカルノード側から入力された光
信号から自己の物理特性で定まる波長を有する光信号を
分離して光受信器へ印加し、かつ分離された後の光信号
を次段へ送出する複数の光素子とを有し、前記直列接続された全てのローカルノードに亘る各波長
の光素子の信号経路に沿った配列順序と前記センターノ
ードにおける各波長の光素子の信号経路に沿った配列順
序とを等しく設定したことを特徴とする波長多重伝送シ
ステム。
【請求項４】前記伝送路を介して直列接続されたロー
カルノードは、前段から入力された光信号から自己の物
理特性で定まる波長を有する光信号を分離して自己の光
受信器へ印加する光素子と、この光素子で分離された後
の光信号に、自己の光送信器から出力され、前記分離さ
れた光信号の波長と同一波長を有した光信号を多重して
後段へ送出する光素子とを有することを特徴とする請求
項３記載の波長多重伝送システム。
【請求項５】前記伝送路を介して直列接続されたロー
カルノードは、自己のローカルノードより前記伝送路に
おける信号経路の上流側に位置する他のローカルノード
における光素子で分離された後の光信号に、前記分離さ
れた光信号の波長と同一波長を有した光信号を多重して
後段へ送出する光素子とを有することを特徴とする請求
項３記載の波長多重伝送システム。
【請求項６】前記センターノードでのある波長の光信
号における光送信器の出力パワーと前記ローカルノード
での多重する同一波長の光信号における光送信器の出力
パワーとの差と、前記センターノードの光送信器からロ
ーカルノードで同一波長を多重する光素子までの全損失
と、ローカルノードにおいて同一波長の光信号を分離す
る際に分離できずに残留する光信号の割合との和が３５
ｄＢ以下であることを特徴とする請求項５記載の波長多
重伝送システム
【請求項７】前記各ローカルノードに設けられた光送
信器は、前記センターノードに設けられた各光送信器が
出力する光信号の波長と異なる波長を有した光信号を出
力し、前記センターノードにおける入力された光信号を分離す
る各光素子の物理特性は、前記各ローカルノードの各光
送信器から出力される各光信号の波長で定められている
ことを特徴とする請求項３記載の波長多重伝送システ
ム。
【請求項８】前記各光素子は、入射した光信号のうち
該当光素子の物理特性で定まる波長を有する光信号のみ
を透過し、他の波長を有する光信号を反射する光多層膜
フィルタであることを特徴とする請求項１から７のいず
れか１項記載の波長多重伝送システム。
【請求項９】前記各光素子は、入射した光信号のうち
該当光素子の物理特性で定まる波長を有する光信号のみ
を反射し、他の波長を有する光信号を透過する光多層膜
フィルタであることを特徴とする請求項１から７のいず
れか１項記載の波長多重伝送システム。