JP2003283427A

JP2003283427A - 波長分波合波装置及び波長多重通信システム

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Publication number: JP2003283427A
Application number: JP2002078658A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Shigekuni; 秀憲重▼国▲
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバケーブルを使用した波長多重通信
システムにおいて、大幅な設備変更を行うことなしに、
必要最小限のコストでネットワークの拡張ができるよう
にする。【解決手段】Ｎ波長λn1、λn2、…λnNの光信号を合
波して光ファイバケーブルに出射するとともに、前記光
ファイバケーブルから入射される光信号をＮ波長λn1、
λn2、…λnNの光信号に分波する波長分波合波装置につ
いて、Ｎ個の透過フィルタをＮ段にカスケード接続し
て、一つの共通ポートにつながる（Ｎ＋１）チャンネル
のポートを構成し、このうち１〜Ｎチャンネルのポート
を入出力ポート、Ｎ＋１チャンネルのポートを拡張ポー
トとする。そして、前段の波長分波合波装置と同一構成
で且つ前記前段装置とは異なる波長を使用した波長分波
合波装置を１又は複数段接続することにより回線の増加
に対応する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光信号を合
波する合波機能と、光信号を分波する分波機能を備えた
波長分波合波装置、及びこの波長分波合波装置を用いて
構成される波長多重通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネット通信の急速な需要
増大に伴い、通信容量の増加や通信速度の高速化が望ま
れている。この様な要求に対応するため、従来のメタル
ケーブルによる電気通信に代えて、例えばＦＴＴＨ（Fi
ber to the home）等の光ファイバケーブルを利用した
光通信の実用化が進められている。

【０００３】ＦＴＴＨは、例えばメタルケーブルが布設
されている収容局から戸建て住宅近くの電柱間を光ファ
イバケーブルに布設し直し、この光ファイバケーブルの
一端を屋内に引き込んで屋内の通信端末に接続する。こ
のとき、屋内の通信端末を含む周辺機器の接続はメタル
ケーブルのままとし、光ファイバケーブルとこの通信端
末との間に、電気信号を光信号に変換するメディアコン
バータを接続することで、光ファイバケーブルによる高
速なインターネット通信を可能としている。

【０００４】このメディアコンバータは、異なるインタ
ーフェース機能を有する符号変換部、送信／受光部、さ
らに波長多重光信号を分波する分波機能と、複数の光を
合波する合波機能とを有する波長分波合波部を備えてい
る。

【０００５】一般に、波長分波合波部は、内部に特定波
長を分波する透過フィルタ（波長分割フィルタ）を備え
ている。図９は、波長分波合波部の内部に備えられる透
過フィルタとして、４種類の透過フィルタを接続した場
合の例を示す模式図である。ただし、図９では、前記符
号変換部の図示を省略する。

【０００６】図９に示すように、メディアコンバータ１
００Ａ及び１００Ｂは、光ファイバケーブル１０２を介
して接続されている。

【０００７】メディアコンバータ１００Ａ，１００Ｂに
それぞれ内蔵される波長分波合波部１０３Ａ，１０３Ｂ
は、波長λ１の光信号を透過する透過フィルタλ１、波
長λ２の光信号を透過する透過フィルタλ２、波長λ３
の光信号を透過する透過フィルタλ３、及び波長λ４の
光信号を透過する透過フィルタλ４を備えている。ここ
では、波長λ１，λ２，λ３，λ４（λ１＜λ２＜λ３
＜λ４）の透過フィルタを順にカスケード接続した例に
ついて示しているが、必ずしも波長の大きさ順に接続す
る必要はない。

【０００８】メディアコンバータ１００Ａには、送信部
１０４Ａ及び受光部１０５Ａが、またメディアコンバー
タ１００Ｂには、送信部１０４Ｂ及び受光部１０５Ｂが
それぞれ接続されている。このうち、メディアコンバー
タ１００Ａにおいて、送信部１０４Ａを構成する波長λ
１のＬＤ（レーザダイオード）Ａ１は透過フィルタλ１
に接続され、波長λ２のＬＤＡ２は透過フィルタλ２に
接続されている。また受光部１０５Ａを構成する波長λ
３のＰＤ（フォトダイオード）Ａ１は透過フィルタλ３
に接続され、波長λ４のＰＤＡ２は透過フィルタλ４に
接続されている。一方、メディアコンバータ１００Ｂに
おいて、送信部１０４Ｂを構成する波長λ３のＬＤＢ１
は透過フィルタλ３に接続され、波長λ４のＬＤＢ２は
透過フィルタλ４に接続されている。また受光部１０５
Ｂを構成する波長λ１のＰＤＢ１は透過フィルタλ１に
接続され、波長λ２のＰＤＢ２は透過フィルタλ２に接
続されている。

【０００９】ここで、一方のメディアコンバータから出
射された光信号が、他方のメディアコンバータに到達す
るまでの動作について説明する。

【００１０】まず、メディアコンバータ１００Ａから、
メディアコンバータ１００Ｂへ光信号を送信する場合に
ついて説明する。

【００１１】送信部１０４ＡのＬＤＡ１から出射される
波長λ１の光信号に着目する。波長λ１の光信号は、Ｌ
ＤＡ１から出射すると、透過フィルタλ１を透過して光
ファイバケーブル１０２に出力される。波長λ１の光信
号は、光ファイバケーブル１０２内を伝搬後、波長分波
合波部１０３Ｂの透過フィルタλ１を透過して受光部１
０５ＢのＰＤＢ１に入射する。次に、ＬＤＡ２から出射
される波長λ２の光信号に着目する。波長λ２の光信号
は、ＬＤＡ２から出射すると、透過フィルタλ２を透過
して、同じ波長分波合波部１０３Ａ内の透過フィルタλ
１に入射する。透過フィルタλ１は、波長λ１以外の光
信号はすべて反射するので、波長λ２の光信号は反射さ
れて、光ファイバケーブル１０２に出力される。波長λ
２の光信号は、光ファイバケーブル１０２内を伝搬後、
波長分波合波部１０３Ｂの透過フィルタλ１に入射する
が反射され、透過フィルタλ２に入射する。そして、透
過フィルタλ２を透過してＰＤＢ２に入射する。

【００１２】次に、メディアコンバータ１００Ｂから、
メディアコンバータ１００Ａへ光信号を送信する場合に
ついて説明する。

【００１３】送信部１０４ＢのＬＤＢ１から出射される
波長λ３の光信号に着目する。波長λ３の光信号は、Ｌ
ＤＢ１から出射すると、透過フィルタλ３を透過して、
同じ波長分波合波部１０３Ｂ内の透過フィルタλ２に入
射するが反射され、さらに透過フィルタλ１に入射する
が、ここでも反射されて、光ファイバケーブル１０２に
出力される。波長λ３の光信号は、光ファイバケーブル
１０２内を伝搬後、波長分波合波部１０３Ａの透過フィ
ルタλ１，λ２でそれぞれ反射されて、透過フィルタλ
３に入射する。そして、透過フィルタλ３を透過してＰ
ＤＡ１に入射する。次に、ＬＤＢ２から出射される波長
λ４の光信号に着目する。波長λ４の光信号は、ＬＤＢ
２から出射すると、透過フィルタλ４を透過後、同じ波
長分波合波部１０３Ｂ内の透過フィルタλ３，λ２，λ
１でそれぞれ反射され、光ファイバケーブル１０２に出
力される。波長λ４の光信号は、光ファイバケーブル１
０２内を伝搬後、波長分波合波部１０３Ａの透過フィル
タλ１，λ２，λ３でそれぞれ反射されて、透過フィル
タλ４に入射する。そして、透過フィルタλ４を透過し
てＰＤＡ２に入射する。

【００１４】このように、図９の構成によれば、１本の
光ファイバケーブル１０２と一組のメディアコンバータ
１００Ａ，１００Ｂによって、４波２回線の双方向多重
通信が可能となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９の構成
において、さらに回線を増やしたい場合は、もう１本の
光ファイバケーブルと一組のメディアコンバータを追加
するか、メディアコンバータの波長分波合波部をＮ波長
（Ｎ＝６，８…）に対応したものに交換又は仕様変更す
る必要がある。このように、従来のメディアコンバータ
を使用した波長多重通信では、回線の増加に大幅な設備
変更が必要となるため、ネットワークの拡張に多大な費
用がかかるという問題点があった。

【００１６】本発明の目的は、必要最小限のコストでネ
ットワークの拡張が可能な波長分波合波装置及び波長多
重通信システムを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、Ｎ波長λn1、λn2、…λnNの光
信号を合波して光ファイバケーブルに出射するととも
に、前記光ファイバケーブルから入射される光信号をＮ
波長λn1、λn2、…λnNの光信号に分波する波長分波合
波装置において、Ｎ個の透過フィルタをＮ段にカスケー
ド接続して、一つの共通ポートにつながる（Ｎ＋１）チ
ャンネルのポートを構成し、このうち１〜Ｎチャンネル
のポートを入出力ポート、Ｎ＋１チャンネルのポートを
拡張ポートとすることを特徴とする。

【００１８】請求項２の発明は、請求項１において、前
記透過フィルタは、入力ポート、透過ポート及び反射ポ
ートを有し、前記入力ポートから入射した波長λnk（k
＝１〜N）の光信号を透過して前記透過ポートに出力す
るとともに、波長λnkを除く光信号を反射して前記反射
ポートに出力することを特徴とする。

【００１９】請求項３の発明は、請求項２において、前
記拡張ポートは、カスケード接続されたＮ段目の透過フ
ィルタの反射ポートと接続することを特徴とする。

【００２０】また、上記目的を達成するため、請求項４
の発明は、請求項１に記載の波長分波合波装置を、第１
及び第２の波長分波合波装置として一組備え、前記第１
及び第２の波長分波合波装置間を光ファイバケーブルを
介して接続してなる波長多重通信システムであって、前
記Ｎ波長λn1、λn2、…λnNとは異なるＭ波長λm1、λ
m2、…λmMを使用した前記第１及び第２の波長分波合波
装置と同一構成の第３及び第４の波長分波合波装置の共
通ポートを、前記第１及び第２の波長分波合波装置の拡
張ポートにそれぞれ接続することにより、１本の光ファ
イバケーブルで（Ｎ＋Ｍ）波長の多重通信を行うことを
特徴とする。

【００２１】請求項５の発明は、請求項４において、請
求項１に記載の波長分波合波装置と同一構成であって、
且つ前段に配置された波長分波合波装置とは異なる波長
を使用した波長分波合波装置を複数段接続することを特
徴とする。

【００２２】上記構成によれば、光ファイバケーブルに
接続する波長分波合波装置の拡張ポートに、同一構成で
且つ前段の波長分波合波装置とは異なる波長を使用した
波長分波合波装置の共通ポートを接続することにより、
光ファイバケーブルを追加したり、波長分波合波装置を
Ｎ波長（Ｎ＝６，８…）に対応したものに交換又は仕様
変更することなしに回線の増加を行うことができるた
め、回線の増加に大幅な設備変更が不要となり、必要最
小限のコストでネットワークの拡張を行うことができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる波長分波合
波装置及び波長多重通信システムの実施形態を図面を参
照しながら説明する。

【００２４】図１は、本実施形態に係わる波長多重通信
システムの構成図である。図１に示すように、光通信サ
ービスの加入者宅とサービス提供側の局とが光ファイバ
ケーブル７を介して接続されている。加入者宅には、複
数の端末装置３と、これら端末装置３の伝送切り替えを
行うスイッチングハブ５と、スイッチングハブ５と光フ
ァイバケーブル７とを接続するメディアコンバータ１Ａ
が備えられている。局側のメディアコンバータ１Ｂも同
一構成からなる。

【００２５】端末装置３とスイッチングハブ５との間は
イーサネット（登録商標）ケーブル６で接続され、伝送
形式は１０００ＢＡＳＥ−ＳＸのイーサネットのフレー
ムフォーマットで行うものとする。また、スイッチング
ハブ５とメディアコンバータ１Ａを接続するケーブル９
は、１Ｇビット／秒通信用のマルチモードファイバケー
ブルを使用する。

【００２６】なお、メディアコンバータ１Ａ及び１Ｂ間
を接続する一心の光ファイバケーブル７は、例えば、
１．３μｍ零分散ファイバ（ＳＭＦ）、もしくは１．５
５μｍ零分散ファイバ（ＤＳＦ）であり、いずれかの光
ファイバケーブルを適用して一心双方向通信を行う。

【００２７】図１に示すように、メディアコンバータ１
Ａ（以下、かっこ内はメディアコンバータ１Ｂとする）
は、スイッチングハブ５と接続する外部端末用コネクタ
１１と、スイッチングハブ５を介して伝送される１００
０ＢＡＳＥ−ＳＸの信号フォーマットを電気信号フォー
マットに変換する符号変換部１３と、符号変換部１３で
変換された電気信号フォーマットを独自仕様の光信号に
変換する送信部１５Ａ（１５Ｂ）と、独自仕様の光信号
を所定の電気信号フォーマットに変換して符号変換部１
３に出力する受光部１７Ａ（１７Ｂ）と、送信部１５Ａ
（１５Ｂ）から入射した複数の独自仕様の光信号を多重
化する合波機能、及び多重化された信号を波長毎に分割
して受光部１７Ａ（１７Ｂ）に出力する分波機能を備え
た波長分波合波部２１Ａ（２１Ｂ）と、波長分波合波部
２１Ａ（２１Ｂ）と光ファイバケーブル７とを接続する
図示しない光コネクタとを備えている。この光コネクタ
は、波長分波合波部２１Ａ（２１Ｂ）の共通ポートＰｃ
ｏｍに接続されている。

【００２８】符号変換部１３は、端末装置３からイーサ
ネットケーブル６を介して伝送される１０００ＢＡＳＥ
−ＳＸの信号フォーマットを受信して、電気信号フォー
マットに符号変換する機能と、光ファイバケーブル７を
介して接続されるメディアコンバータ１Ｂ（１Ａ）から
独自仕様の光信号を受信して、受光部１７Ａ（１７Ｂ）
で電気信号に変換した後、１０００ＢＡＳＥ−ＳＸの信
号フォーマットに符号変換する機能を備えている。な
お、波長分波合波部２１Ａ（２１Ｂ）は、本実施形態に
おける波長分波合波装置を構成する。

【００２９】送信部１５Ａ（１５Ｂ）は、通信用の半導
体レーザと、この半導体レーザを励起させる励起回路
（いずれも図示せず）を備えている。具体的に半導体レ
ーザとしては、一般に通信損失の少ない、波長１．３μ
ｍ及び１．５５μｍ帯の光を出力する比較的安価な非冷
却分布帰還型半導体レーザ（Distributed Feedback-Las
er Diode：以下、ＤＦＢ−ＬＤという）を使用する。

【００３０】送信部１５Ａ（１５Ｂ）に内蔵されるＤＦ
Ｂ−ＬＤは、使用温度が２５℃の場合において、特定波
長を出力するものであり、この出力時の波長を中心とし
て、温度が１℃変化すると、それに伴い出力波長の値が
約０．１ｎｍ移動する。温度が＋１℃変化した場合は、
出力波長の値は中心波長＋０．１ｎｍとなり、温度が−
１℃変化した場合は、中心波長−０．１ｎｍとなる。

【００３１】また、ＤＦＢ−ＬＤを使用して、４種類の
光波を多重化（４波多重）するためには、ＤＦＢ−ＬＤ
の使用温度状態を、例えば２５℃において中心波長のば
らつきが５ｎｍ以内に抑えられるようにする必要があ
る。このばらつきを５ｎｍ以内に抑えると、中心波長の
ばらつきが０℃〜５０℃（通常、メディアコンバータを
使用する温度範囲）の温度範囲内で約１０ｎｍ以内とな
る。ＤＦＢ−ＬＤが有する波長幅が約１０数ｎｍである
ことから、後述するＣＷＤＭフィルタを用いて約２０ｎ
ｍ以上の間隔で４波長を完全に分離することが可能とな
る。

【００３２】受光部１７Ａ（１７Ｂ）は、ＤＦＢ−ＬＤ
が出力する波長１．３μｍ及び１．５５μｍ帯の光を受
光することができる受光特性を有した受光素子と、この
受光素子で受光した光を電圧値に変換する電圧変換回路
（いずれも図示せず）を備えている。具体的に受光素子
とは、フォトダイオード（ＰＤ）やアバランシェフォト
ダイオード（ＡＰＤ）等である。

【００３３】波長分波合波部２１Ａ（２１Ｂ）は、特定
波長のみを透過する波長透過特性を有する透過フィルタ
を複数備えている。具体的に透過フィルタとは、誘電体
多層膜を用いたＣＷＤＭ（Coarse Wavelength Division
Multiplexing）フィルタである。以下、透過フィルタ
をＣＷＤＭフィルタという。

【００３４】ここで、図２を参照して、ＣＷＤＭフィル
タについて具体的に説明する。図２（ａ）は、ＣＷＤＭ
フィルタの接続を示す構成図であり、図２（ｂ）はＣＷ
ＤＭフィルタの具体的な構造を示す一部断面斜視図であ
る。また、図２（ｃ）は、ＣＷＤＭフィルタの透過特性
を示す図である。この透過特性は、横軸が波長（ｎ
ｍ）、縦軸が波長に対する透過率（ｄＢ）を示してい
る。

【００３５】図２（ａ）に示すように、ＣＷＤＭフィル
タ２１１は、ＣＷＤＭフィルタ本体の一方の端部で光フ
ァイバケーブルと接続するための入力ポート２１３と、
本体内で反射された光を出力する反射ポート２１４とを
備え、この本体の他方の端部には、本体を透過した光を
出力する透過ポート２１５を備えている。

【００３６】このＣＷＤＭフィルタ２１１の具体的な構
成は、図２（ｂ）に示すように、複数枚の誘電体多層膜
フィルタが積層されるＢＰＦ（Band Pass Filter）部２
１６と、このＢＰＦ部２１６を両脇から挟み込むように
配置される集束形ロッドレンズ２１７とからなり、光の
分離は、このＢＰＦ部２１６に積層される誘電体多層膜
ファイルの積層枚数と予め調節されたＢＰＦ部２１６の
設置角度により行われる。

【００３７】なお、誘電体多層膜とは、λ／２或いはλ
／４に近い光学的な厚みを有する光屈折率誘電体膜と低
屈折率誘電体膜とを交互に積層したもので、特定の波長
に対して波長選択性を示すものである。波長選択性は、
誘電体膜の層数、膜材料に大きく依存しており、帯域通
過形（ＢＰＦ）、長波長域通過形（ＬＷＰＦ）、短波長
通過形（ＳＷＰＦ）等の種々のフィルタ特性が実現され
る。すなわち、ＣＷＤＭフィルタ２１１に、ある波長の
光信号を入力ポート２１３から入射した場合、その光信
号の波長がＢＰＦ部２１３が有する波長選択性と一致す
る場合は、透過され透過ポート２１５に出力される。ま
た、一致しない場合は、反射されて反射ポート２１４に
出力される。この様に、ＣＷＤＭフィルタ２１１は、入
力ポート２１３から入射した波長λnk（k=1〜k）の光信
号を透過して透過ポート２１５に出力し、波長λnkを除
く光信号を反射して反射ポート２１４に出力する。

【００３８】このＣＷＤＭフィルタ２１１の透過特性
は、図２（ｃ）に示すように、一般的に１０数ｎｍの帯
域幅を有している。また、このＣＷＤＭフィルタ２１１
の損失率は、透過帯域内の波長を入力した場合は、透過
ポートにおける損失率はａ［ｄＢ］であり、透過帯域外
の波長の光を入力した場合は、反射ポートにおける損失
率ｂは［ｄＢ］である。一方、透過帯域外の波長の光を
入力した場合は、透過ポートへ出力する光信号の損失率
はＡ［ｄＢ］であり、反射ポートへ出力する光信号の損
失率はＢ［ｄＢ］である。

【００３９】次に、波長分波合波部２１Ａ，２１Ｂの内
部におけるＣＷＤＭフィルタの構成について説明する。

【００４０】図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ波長分波
合波部２１Ａ，２１Ｂに使用されるＣＷＤＭフィルタの
構成を示す図である。図３（ａ）に示すように、波長分
波合波部２１Ａは、波長λ１の光信号を透過するＣＷＤ
Ｍフィルタλ１、波長λ２の光信号を透過するＣＷＤＭ
フィルタλ２、波長λ３の光信号を透過するＣＷＤＭフ
ィルタλ３、及び波長λ４の光信号を透過するＣＷＤＭ
フィルタλ４を備えている。

【００４１】波長分波合波部２１ＡにおけるＣＷＤＭフ
ィルタの接続順番は、波長λ１，λ２，λ３，λ４（λ
１＜λ２＜λ３＜λ４）としたときに、光ファイバーケ
ーブル７に近い方から、ＣＷＤＭフィルタλ４，ＣＷＤ
Ｍフィルタλ３，ＣＷＤＭフィルタλ２，ＣＷＤＭフィ
ルタλ１の順に共通ポートＰｃｏｍを基点としてカスケ
ード接続されている。そして、ＣＷＤＭフィルタλ４は
ポートＰ１を介してＬＤＡ１に接続され、ＣＷＤＭフィ
ルタλ３はポートＰ２を介してＬＤＡ２に接続されてい
る。また、ＣＷＤＭフィルタλ２はポートＰ３を介して
ＰＤＡ１に接続され、ＣＷＤＭフィルタλ１はポートＰ
４を介してＰＤＡ２に接続されている。このうち、４段
目に位置するＣＷＤＭフィルタλ１の反射ポートは、拡
張ポートＰｅｘｔに接続されている。この拡張ポートＰ
ｅｘｔは、同一構成の波長分波合波部を備えた図示しな
い他のメディアコンバータの波長分波合波部に設けられ
た共通ポートＰｃｏｍと接続するためのポートである。
この様に、波長分波合波部２１Ａは、入出力ポートとな
るポートＰ１〜Ｐ４と、拡張ポートＰｅｘｔとを備えた
５チャンネルのＣＷＤＭフィルタとして構成されてい
る。

【００４２】一方、図３（ｂ）に示すように、波長分波
合波部２１Ｂにおいても、波長λ１の光信号を透過する
ＣＷＤＭフィルタλ１、波長λ２の光信号を透過するＣ
ＷＤＭフィルタλ２、波長λ３の光信号を透過するＣＷ
ＤＭフィルタλ３、及び波長λ４の光信号を透過するＣ
ＷＤＭフィルタλ４を備えている。この波長分波合波部
２１ＢにおけるＣＷＤＭフィルタの接続順番は、波長分
波合波部２１Ａとは逆に、光ファイバーケーブル７に近
い方から、ＣＷＤＭフィルタλ１，ＣＷＤＭフィルタλ
２，ＣＷＤＭフィルタλ３，ＣＷＤＭフィルタλ４の順
に、共通ポートＰｃｏｍを基点としてカスケード接続さ
れている。そして、ＣＷＤＭフィルタλ１はポートＰ１
を介してＬＤＢ１に接続され、ＣＷＤＭフィルタλ２は
ポートＰ２を介してＬＤＢ２に接続されている。また、
ＣＷＤＭフィルタλ３はポートＰ３を介してＰＤＢ１に
接続され、ＣＷＤＭフィルタλ４はポートＰ４を介して
ＰＤＢ２に接続されている。このうち、４段目に位置す
るＣＷＤＭフィルタλ４の反射ポートは、波長分波合波
部２１Ａと同様に拡張ポートＰｅｘｔに接続されてい
る。この様に、波長分波合波部２１Ｂは、入出力ポート
となるポートＰ１〜Ｐ４と、拡張ポートＰｅｘｔとを備
えた５チャンネルのＣＷＤＭフィルタとして構成されて
いる。

【００４３】なお、図３（ａ）において、ＬＤＡ１，Ｌ
ＤＡ２は図１の送信部１５Ａに対応し、ＰＤＡ１，ＰＤ
Ａ２は図１の受光部１７Ａに対応する。また、図３
（ｂ）において、ＬＤＢ１，ＬＤＢ２は図１の送信部１
５Ｂに対応し、ＰＤＢ１，ＰＤＢ２は図１の受光部１７
Ｂに対応する。

【００４４】本実施形態に係わる波長多重通信システム
は、図１に示す構成で４波２回線の双方向多重通信を行
うことができる。この状態でさらに回線を増やしたい場
合、例えば、８波多重通信を行う場合は、図４に示すよ
うに、波長分波合波部２１Ａ，２１Ｂと同一構成で、且
つ異なる４波長（λ５，λ６，λ７，λ８）を使用した
波長分波合波部２２Ａ，２２Ｂを有するメディアコンバ
ータ２Ａ，２Ｂを用意する。そして、メディアコンバー
タ２Ａの波長分波合波部２２Ａに設けられた共通ポート
Ｐｃｏｍを、メディアコンバータ１Ａの波長分波合波部
２１Ａに設けられた拡張ポートＰｅｘｔに接続し、また
メディアコンバータ２Ｂの波長分波合波部２２Ｂに設け
られた共通ポートＰｃｏｍを、メディアコンバータ１Ｂ
の波長分波合波部２１Ｂに設けられた拡張ポートＰｅｘ
ｔに接続する。

【００４５】この様な接続を行うことにより、新たな光
ファイバケーブルを追加することなしに、１本の光ファ
イバケーブル７を使用して８波４回線の双方向多重通信
を行うことができる。また、同じ要領で前記８波とは異
なる別の波長を使用した波長分波合波部を有するメディ
アコンバータを用意して、加入者宅側と局側にそれぞれ
接続することにより、１２波，１６波，…というよう
に、１本の光ファイバケーブルで更なる回線数の双方向
多重通信を行うことが可能となる。

【００４６】また、本実施形態において、新たに接続す
るメディアコンバータ２Ａ，２Ｂの波長分波合波部２２
Ａ，２２Ｂは、各ＣＷＤＭフィルタの波長が異なるのみ
で、基本的な構成は波長分波合波部２１Ａ，２１Ｂと同
一とすることができるため、部品の共通化によるコスト
低減が可能となる。

【００４７】したがって、本実施形態に係わる波長多重
通信システムによれば、光ファイバケーブルを追加した
り、メディアコンバータの波長分波合波部をＮ波長（Ｎ
＝６，８…）に対応したものに交換又は仕様変更するこ
となしに回線の増加を行うことができるため、回線の増
加に大幅な設備変更が不要となり、また部品の共通化に
よるコスト低減も可能となることから、必要最小限のコ
ストでネットワークの拡張を行うことができる。

【００４８】なお、使用しない拡張ポートＰｅｘｔは、
例えば、開放又は無反射終端として処理する。

【００４９】さらに、本実施形態による波長多重通信シ
ステムでは、加入者宅側に配置される波長分波合波部２
１Ａにおいて、光ファイバケーブル７へ出射される波長
λ４，λ３の順に挿入損失が減少し、且つ光ファイバケ
ーブル７から入射される波長λ２，λ１の順に挿入損失
が減少するようにＣＷＤＭフィルタλ１〜λ４が接続さ
れている。また、局側に配置される波長分波合波部２１
Ｂにおいては、光ファイバケーブル７に出射される波長
λ２，λ１の順に挿入損失が減少し、且つ光ファイバケ
ーブル７にから入射される波長λ４，λ３の順に挿入損
失が減少するようにＣＷＤＭフィルタλ１〜λ４が接続
されている。この様に、波長分波合波部２１Ａ内のＣＷ
ＤＭフィルタλ１，λ２，λ３，λ４を、波長λ４，λ
３，λ３，λ１の順にカスケード接続し、また波長分波
合波部２１Ｂ内のＣＷＤＭフィルタλ１，λ２，λ３，
λ４を、波長λ１，λ２，λ３，λ４の順にカスケード
接続することにより、各光信号（λ１〜λ４）が出射及
び入射される際に中継するＣＷＤＭフィルタの個数が波
長分波合波部２１Ａ，２１Ｂでそれぞれ同数となるた
め、各ＣＷＭフィルタの損失率が同値である場合におい
て、各光信号の伝送に影響を及ぼすＣＷＤＭフィルタの
挿入損失が均一化され、各波長の伝送損失を最小限に抑
えることができる。したがって、特定の光信号が目的地
に到達する前に減衰することがなく、すべての光信号を
正常に通信することができる。

【００５０】この様な構成は、波長分波合波部２１Ａ，
２１Ｂに接続される波長分波合波部２２Ａ，２２Ｂにつ
いても同じである。ここで、波長分波合波部２２Ａ，２
２Ｂに使用されるＣＷＤＭフィルタの構成を図５
（ａ），（ｂ）に示す。図５（ａ）に示すように、波長
分波合波部２２Ａは、波長λ５の光信号を透過するＣＷ
ＤＭフィルタλ５、波長λ６の光信号を透過するＣＷＤ
Ｍフィルタλ６、波長λ７の光信号を透過するＣＷＤＭ
フィルタλ７、及び波長λ８の光信号を透過するＣＷＤ
Ｍフィルタλ８を備えている。

【００５１】波長分波合波部２２ＡにおけるＣＷＤＭフ
ィルタの接続順番は、波長λ５，λ６，λ７，λ８（λ
５＜λ６＜λ７＜λ８）としたときに、光ファイバーケ
ーブル７に近い方から、ＣＷＤＭフィルタλ８，ＣＷＤ
Ｍフィルタλ７，ＣＷＤＭフィルタλ６，ＣＷＤＭフィ
ルタλ５の順に共通ポートＰｃｏｍを基点としてカスケ
ード接続されている。そして、ＣＷＤＭフィルタλ８は
ポートＰ１を介してＬＤＡ１に接続され、ＣＷＤＭフィ
ルタλ７はポートＰ２を介してＬＤＡ２に接続されてい
る。また、ＣＷＤＭフィルタλ６はポートＰ３を介して
ＰＤＡ１に接続され、ＣＷＤＭフィルタλ５はポートＰ
４を介してＰＤＡ２に接続されている。また、４段目に
位置するＣＷＤＭフィルタλ５の反射ポートは、拡張ポ
ートＰｅｘｔに接続されており、波長分波合波部２２Ａ
は、波長分波合波部２１Ａと同様に、入出力ポートとな
るポートＰ１〜Ｐ４と、拡張ポートＰｅｘｔとを備えた
５チャンネルのＣＷＤＭフィルタとして構成されてい
る。

【００５２】一方、図５（ｂ）に示すように、波長分波
合波部２２Ｂにおいても、波長λ５の光信号を透過する
ＣＷＤＭフィルタλ５、波長λ６の光信号を透過するＣ
ＷＤＭフィルタλ６、波長λ７の光信号を透過するＣＷ
ＤＭフィルタλ７、及び波長λ８の光信号を透過するＣ
ＷＤＭフィルタλ８を備えている。この波長分波合波部
２２ＢにおけるＣＷＤＭフィルタの接続順番は、波長分
波合波部２２Ａとは逆に、光ファイバーケーブル７に近
い方から、ＣＷＤＭフィルタλ５，ＣＷＤＭフィルタλ
６，ＣＷＤＭフィルタλ７，ＣＷＤＭフィルタλ８の順
に、共通ポートＰｃｏｍを基点としてカスケード接続さ
れている。そして、ＣＷＤＭフィルタλ５はポートＰ１
を介してＬＤＢ１に接続され、ＣＷＤＭフィルタλ６は
ポートＰ２を介してＬＤＢ２に接続されている。また、
ＣＷＤＭフィルタλ７はポートＰ３を介してＰＤＢ１に
接続され、ＣＷＤＭフィルタλ８はポートＰ４を介して
ＰＤＢ２に接続されている。また、４段目に位置するＣ
ＷＤＭフィルタλ８の反射ポートは、波長分波合波部２
２Ａと同様に拡張ポートＰｅｘｔに接続されており、波
長分波合波部２２Ｂは、波長分波合波部２１Ｂと同様
に、入出力ポートとなるポートＰ１〜Ｐ４と、拡張ポー
トＰｅｘｔとを備えた５チャンネルのＣＷＤＭフィルタ
として構成されている。

【００５３】なお、図５（ａ）において、ＬＤＡ１，Ｌ
ＤＡ２は図４のメディアコンバータ２Ａにおける送信部
１５Ａに対応し、ＰＤＡ１，ＰＤＡ２は図４のメディア
コンバータ２Ａにおける受光部１７Ａに対応する。ま
た、図５（ｂ）において、ＬＤＢ１，ＬＤＢ２は図４の
メディアコンバータ２Ｂにおける送信部１５Ｂに対応
し、ＰＤＢ１，ＰＤＢ２は図４のメディアコンバータ２
Ｂにおける受光部１７Ｂに対応する。

【００５４】上記実施形態では、４波のメディアコンバ
ータ１Ａ，１Ｂに同じく４波のメディアコンバータ２
Ａ，２Ｂを接続した例について説明したが、２波に対応
するメディアコンバータの共通ポートＰｃｏｍを、４波
のメディアコンバータの拡張ポートＰｅｘｔに接続して
使用することもできる。例えば、図６（ａ）に示すよう
な透過特性をもつＣＷＤＭフィルタλａと、図６（ｂ）
に示すような透過特性をもつＣＷＤＭフィルタλｂを使
用して、図７（ａ），（ｂ）に示す様な２波のＣＷＤＭ
フィルタを構成する。ただし、波長λａ，λｂは、４波
長λ１，λ２，λ３，λ４とは異なる別の波長である。

【００５５】そして、図８に示すように、これらＣＷＤ
Ｍフィルタで構成される波長分波合波部２３Ａを備えた
メディアコンバータ４Ａ及び波長分波合波部２３Ｂを備
えたメディアコンバータ４Ｂを用意して、それぞれの共
通ポートＰｅｘｔをメディアコンバータ１Ａ及び２Ｂの
拡張ポートＰｅｘｔに接続する。この様に、４波のメデ
ィアコンバータ１Ａ及び２Ｂに、２波のメディアコンバ
ータ４Ａ及び４Ｂを追加することにより、１本の光ファ
イバケーブル７を使用して６波３回線の双方向多重通信
を行うことができる。

【００５６】なお、図７（ａ）において、ＬＤＡは図８
のメディアコンバータ４Ａにおける送信部１５Ａに対応
し、ＰＤＡは図８のメディアコンバータ４Ａにおける受
光部１７Ａに対応する。また、図７（ｂ）において、Ｌ
ＤＢは図８のメディアコンバータ４Ｂにおける送信部１
５Ｂに対応し、ＰＤＢは図８のメディアコンバータ４Ｂ
における受光部１７Ｂに対応する。

【００５７】また、４波のメディアコンバータと２波の
メディアコンバータを複数組み合わせて接続することに
より、１０波，１４波というような双方向多重通信を行
うことが可能となる。

【００５８】この様に、Ｎ波（Ｎ＝４，８，…）のメデ
ィアコンバータに設けられた拡張ポートＰｅｘｔに、異
なる別の波長を使用した同一構成のＭ波（Ｎ＝２，４，
８，…）を１つ又は複数追加して接続することにより、
拡張性の高いネットワークを構築することができる。

【００５９】なお、上記実施形態では、ＣＷＤＭフィル
タの挿入損失を均一化するため、例えば、波長分波合波
部２１Ａ内のＣＷＤＭフィルタλ１，λ２，λ３，λ４
を、波長λ４，λ３，λ３，λ１の順にカスケード接続
し、また波長分波合波部２１Ｂ内のＣＷＤＭフィルタλ
１，λ２，λ３，λ４を、波長λ１，λ２，λ３，λ４
の順にカスケード接続した例について示したが、ＣＷＤ
Ｍフィルタの接続順番は本実施形態の例に限定されるも
のではない。例えば、波長分波合波部２１Ａ内のＣＷＤ
Ｍフィルタλ１，λ２，λ３，λ４を、波長λ１，λ
２，λ３，λ４の順にカスケード接続し、波長分波合波
部２１Ｂ内のＣＷＤＭフィルタλ１，λ２，λ３，λ４
を、同じく波長λ１，λ２，λ３，λ４の順にカスケー
ド接続してもよい。この様な構成とした場合でも、１本
の光ファイバケーブル７を使用して８波４回線の同方向
多重通信を行うことができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、光
ファイバケーブルの追加やメディアコンバータの交換又
は仕様変更することなしに回線の増加を行うことができ
るため、必要最小限のコストでネットワークの拡張が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係わる波長多重通信システムの構成
図である。

【図２】（ａ）はＣＷＤＭフィルタの接続を示す構成図
である。（ｂ）はＣＷＤＭフィルタの具体的な構造を示
す一部断面斜視図である。（ｃ）はＣＷＤＭフィルタの
透過特性を示す図である。

【図３】（ａ）は波長分波合波部２１Ａに使用されるＣ
ＷＤＭフィルタの構成を示す図である。（ｂ）は波長分
波合波部２１Ｂに使用されるＣＷＤＭフィルタの構成を
示す図である。

【図４】メディアコンバータ２Ａ，２Ｂを追加した実施
形態に係わる波長多重通信システムの構成図である。

【図５】（ａ）は波長分波合波部２２Ａに使用されるＣ
ＷＤＭフィルタの構成を示す図である。（ｂ）は波長分
波合波部２２Ｂに使用されるＣＷＤＭフィルタの構成を
示す図である。

【図６】（ａ）はＣＷＤＭフィルタλａの透過特性を示
す図である。（ｂ）はＣＷＤＭフィルタλｂの透過特性
を示す図である。

【図７】（ａ）は波長分波合波部２３Ａに使用されるＣ
ＷＤＭフィルタの構成を示す図である。（ｂ）は波長分
波合波部２３Ｂに使用されるＣＷＤＭフィルタの構成を
示す図である。

【図８】メディアコンバータ４Ａ，４Ｂを追加した実施
形態に係わる波長多重通信システムの構成図である。

【図９】４種類の透過フィルタを接続した波長分波合波
部の従来例を示す模式図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ，４Ａ，４Ｂメディアコンバ
ータ３端末装置７光ファイバケーブル１１外部端末用コネクタ１３符号変換部１５Ａ，１５Ｂ送信部１７Ａ，１７Ｂ受光部２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ波
長分波合波部

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【手続補正書】

【提出日】平成１４年４月４日（２００２．４．４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ波長λn1、λn2、…λnNの光信号を合
波して光ファイバケーブルに出射するとともに、前記光
ファイバケーブルから入射される光信号をＮ波長λn1、
λn2、…λnNの光信号に分波する波長分波合波装置にお
いて、Ｎ個の透過フィルタをＮ段にカスケード接続して、一つ
の共通ポートにつながる（Ｎ＋１）チャンネルのポート
を構成し、このうち１〜Ｎチャンネルのポートを入出力
ポート、Ｎ＋１チャンネルのポートを拡張ポートとする
ことを特徴とする波長分波合波装置。
【請求項２】前記透過フィルタは、入力ポート、透過
ポート及び反射ポートを有し、前記入力ポートから入射
した波長λnk（k＝１〜N）の光信号を透過して前記透過
ポートに出力するとともに、波長λnkを除く光信号を反
射して前記反射ポートに出力することを特徴とする請求
項１に記載の波長分波合波装置。
【請求項３】前記拡張ポートは、カスケード接続され
たＮ段目の透過フィルタの反射ポートと接続することを
特徴とする請求項２に記載の波長分波合波装置。
【請求項４】請求項１に記載の波長分波合波装置を、
第１及び第２の波長分波合波装置として一組備え、前記
第１及び第２の波長分波合波装置間を光ファイバケーブ
ルを介して接続してなる波長多重通信システムであっ
て、前記Ｎ波長λn1、λn2、…λnNとは異なるＭ波長λm1、
λm2、…λmMを使用した前記第１及び第２の波長分波合
波装置と同一構成の第３及び第４の波長分波合波装置の
共通ポートを、前記第１及び第２の波長分波合波装置の
拡張ポートにそれぞれ接続することにより、１本の光フ
ァイバケーブルで（Ｎ＋Ｍ）波長の多重通信を行うこと
を特徴とする波長多重通信システム。
【請求項５】請求項１に記載の波長分波合波装置と同
一構成であって、且つ前段に配置された波長分波合波装
置とは異なる波長を使用した波長分波合波装置を複数段
接続することを特徴とする請求項４に記載の波長多重通
信システム。