JP2005143036A

JP2005143036A - 光ノード装置および波長多重光通信システム

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Publication number: JP2005143036A
Application number: JP2003380204A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ogusu; 正大小楠
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-11-10
Also published as: JP3772170B2

Abstract

【課題】スルー信号に対する帯域の抑圧を緩和でき、これにより波長多重度
を高められるとともに接続段数を増加させることの可能な光ノード装置を提
供すること。
【解決手段】３ｄＢカプラ１０２により波長多重光を２分岐してそれぞれ光
分波器１０３，１０４に入力する。光分波器１０３は波長多重光から奇数チ
ャネル光のみを分離し、光分波器１０４は波長多重光から偶数チャネル光の
みを分離する。そして、奇数および偶数チャネルごとにアド・ドロップ処理
を経たのち、奇数チャネル光を光合波器１０８により合波し、偶数チャネル
光を光合波器１０８により多重し、さらに光インタリーバ１１０を介して隣
接ノードに伝送する。さらに、光分波器１０３，１０４の通過帯域特性を、
奇数チャネル光および偶数チャネル光を分離可能な範囲で最大限に拡大する
。また光インタリーバ１１０の通過帯域を、チャネル間クロストークを抑圧
できる程度に制限するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ＡＤＭ（Add Drop Multiplexer）機能を有する光ノード装置とこの光ノード装置を備える波長多重光通信システムに関する。

近年では通信需要が著しく増大している。これを受けて高密度波長多重（Dense Wavelength Division Multiplex：ＤＷＤＭ）技術などにより、光基幹通信網の太束化が推し進められている。また、装置内部で光-電気-光変換（O-E-O変換）を行わず、光信号を光のままルーティングする全光伝送装置が実用化されようとしている。全光伝送装置は装置内部でO-E-O変換を実施しないことから、プロトコルフリーかつビットレートフリーな光ネットワークを構築できると期待されている。このような装置には例えば光ＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexer）装置があり、以下、この種の装置を光ノード装置と称する。

光ノード装置は、波長多重光から任意のチャネル光を抽出（ドロップ）したり、任意のチャネル光を波長多重光に加える（アッド）といった処理を行う。或るチャネル光がドロップされると、同じ波長に別の光信号がアッドされる。アド・ドロップ処理に関わらないチャネル光は光ノード装置をそのまま透過的に通過し、隣接する光ノード装置にまで伝送される。このようなチャネル光をスルー（Through）信号と称する。

波長多重光通信システムの伝送容量を高めるには、多重されるチャネル光の数を増やして波長多重度を高めることが有利である。また、光中継器などに備わる光増幅器の増幅帯域は比較的狭いことから、各チャネル光の波長間隔を狭めてできる限り多くのチャネル光を狭い帯域に多重できるようにすることが、低コスト化の観点からも望ましい。

ところで、波長多重光通信システムに適用される光ノード装置においては、任意のチャネル光をアドドロップするために光合光分波器や光バンドパスフィルタなどを備えることが必須である。光合光分波器や光フィルタなどの選択波長特性は、多くの場合、山型の形状を示し、また許容範囲内の波長ずれを持つ。光ノード装置の接続段数が多くなると、必然的に光フィルタなどの接続段数も増加するため、波長ずれなどが積み重なって各チャネル光が占めることのできる光透過帯域幅が抑圧されることになる。このように、光ノード装置を備えて構築される波長多重光通信システムにおいて、狭い波長間隔で波長多重度を上げることと光ノード装置の接続段数を増やすこととは、互いにトレードオフの関係に有る。

なお、関連する技術が下記特許文献１に開示されている。この文献には、分岐した信号光をその波長に同調した光フィルタを介して光受信器で受信すると共に、この光受信器における信号対雑音比（ＳＮＲ）の検出を行い、常に最良なＳＮＲが得られるように光フィルタの波長特性を制御することで、光増幅器の自然放出光（Amplified Spontaneous Emission：ＡＳＥ）に起因する雑音の影響を効果的に低減できるようにした光ＡＤＭノード装置が開示される。
特開１０−１３３８２号公報（段落番号［００２６］〜［００３２］、図１）

以上述べたように、光ノード装置を備えて構築される波長多重光通信システムにあっては、光ノード装置の接続段数の増加とともに、チャネル光の透過可能帯域が宿命的に抑圧される。よって光ノード装置を通過するごとにスルー信号の帯域が過度に抑圧され、スルー信号の伝送距離が制限されるという不具合がある。このことは、光ノード装置を含む光ネットワークの設計自由度が著しく縮小されることを意味する。また、各チャネル光の占有帯域幅の抑圧に限界が有ることや、波長間隔を狭くしかつ波長多重度を上げることが難しく伝送容量に比べて伝送路のコストが高くならざるを得ないといった種々の困難も有る。

本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、スルー信号に対する帯域の抑圧を緩和できるようにし、これにより波長多重度を高められるとともに接続段数を増加させることの可能な光ノード装置を提供することにある。また本発明の目的は、スルー信号に対する帯域の抑圧を光ノード装置の接続段数によらず緩和できるようにし、これにより波長多重度を高められるとともにシステム構築にかかる自由度を高めた波長多重光通信システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本願発明の一態様によれば、波長軸上に波長順に配列される第１乃至第ｎチャネル光（ｎは多重数）が多重される波長多重光を伝送する波長多重光通信システムに備えられる光ノード装置において、前記波長多重光を２分岐する分岐手段と、前記分岐された波長多重光の一方が入力される第１ユニットと、前記分岐された波長多重光の他方が入力される第２ユニットと、前記第１および第２ユニットの出力光を合波する合波手段とを具備し、前記第１ユニットは、前記入力された波長多重光から奇数チャネル光を分離する第１分離手段と、この分離された奇数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第１アド・ドロップ手段と、この第１アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第１多重手段とを備え、前記第２ユニットは、前記入力された波長多重光から偶数チャネル光を分離する第２分離手段と、この分離された偶数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第２アド・ドロップ手段と、この第２アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第２多重手段とを備え、前記合波手段は、前記第１ユニットから出される奇数チャネル群と前記第２ユニットから出力される偶数チャネル群とを選択的に合波することを特徴とする光ノード装置が提供される。

このような手段を講じることにより、波長多重光は、第１ユニットおよび第２ユニットにおいてそれぞれ奇数チャネル光と偶数チャネル光とに組み分けされる。奇数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理は第１ユニットにより実施され、偶数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理は第２ユニットにより実施される。

その際、第１分離手段および第２分離手段における通過帯域特性は、波長軸上において１チャネル置きに配置されることになる。なぜなら奇数チャネルおよび偶数チャネルは１チャネル置きに配置されるからである。よって各分離手段においてチャネル分離周波数間隔が波長多重チャネル間隔の２倍になる。これにより第１分離手段および第２分離手段の通過帯域特性を緩やかにできる。すなわち分離手段を通過することによる各チャネル光信号の帯域抑圧が低減される。従ってスルー光の帯域が過度に抑圧されることを防止でき、波長多重度を高められるとともに接続段数を増加させることの可能な光ノード装置を提供できる。

本発明によれば、スルー信号に対する帯域の抑圧を緩和でき、これにより波長多重度を高められるとともに接続段数を増加させることの可能な光ノード装置を提供することができる。また本発明によれば、スルー信号に対する帯域の抑圧を光ノード装置の接続段数によらず緩和でき、これにより波長多重度を高められるとともにシステム構築にかかる自由度を高めた波長多重光通信システムを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態につき説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係わる光ノード装置の第１の実施形態を示す機能ブロック図である。図１において、波長多重信号源１００から送出される波長多重光は光ファイバを介して光ノード装置１０１に達する。波長多重光には複数のチャネル光が多重され、各チャネル光は波長軸上に波長順に配列される。波長多重光のチャネル周波数間隔は、各チャネル光のビットレート周波数の１.２倍以下とする。このような高密度波長多重化が可能な光信号は、光デュオバイナリ信号や光ＶＳＢ信号、光フィルタにより帯域抑圧されたＣＳ−ＲＺ光信号、反転ＲＺ光信号などのような、光信号スペクトルがコンパクトな変調方式により生成された光信号が挙げられる。

光ノード装置１０１により受信された波長多重信号は３ｄＢカプラ１０２により２分岐され、各分岐光それぞれ奇数チャネルＡＤＭ１０１ａと偶数チャネルＡＤＭ１０１ｂとに入力される。奇数チャネルＡＤＭ１０１ａは、波長多重光に含まれるチャネル光のうち奇数チャネル光（Ａ２ｋ−１：ｋは自然数）に対するアド・ドロップ処理を実施する。偶数チャネルＡＤＭ１０１ｂは、波長多重光に含まれるチャネル光のうち偶数チャネル光（Ａ２ｍ：ｍは自然数）に対するアド・ドロップ処理を実施する。そして、各ＡＤＭ１０１ａ，１０１ｂからの出力チャネル光は光インタリーバ１１０により合波され、隣接する光ノード装置１０１に順次伝送される。

図２は、図１の光ノード装置のより詳細な構成を示す機能ブロック図である。図２において、３ｄＢカプラ１０２により２分岐された波長多重光は、光分波器１０３,１０４に入力される。光分波器１０３,１０４におけるチャネル分離周波数間隔は、波長多重チャネル間隔の２倍程度に設定される。すなわち、光分波器１０３,１０４の透過特性における透過率の極大・極小点はチャネル周波数間隔だけずれることになり、従って各光分波器１０３,１０４からは、偶数チャネルと奇数チャネルごとに波長分離された複数の光信号が出力される。

光ノード装置１０１において、所望のチャネル信号（以下DROP信号と称す）１０５がドロップされ、DROP信号と同じ波長の別信号（以下ADD信号と称す）１０６がアッドされる。それ以外のチャネル光（以下thorough信号と称す）１０７はスルーされ、光ノード装置１０１内を透過的に通過する。ADD信号１０６とthrough信号１０７は光合波器１０８,１０９により偶数・奇数チャネルごとに合波される。合波されたチャネル光は２つの入力ポートを有する光インタリーバ１１０により波長多重され、隣接ノードに伝送される。光インタリーバ１１０の透過率は周波数軸上で周期的に変化し、透過率の極大・極小の関係が周波数軸上において交互に反転おり、光インタリーバの２つの入力ポートの一方は、偶数チャネル群を選択的に出力ポートに透過させる特性を有し、他方の入力ポートは奇数チャネル群を選択的に出力ポートに透過させる特性を有する。光インタリーバ２のこのような特性により、光信号を偶数・奇数チャネルごとに帯域抑圧したのち、各光信号は波長多重化される。

図３は、図２の光ノード装置から出力されるDROP信号の処理の一例を示す模式図である。本実施形態においては、DROP信号を光狭帯域ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１を介して光受信器に入力するようにする。図示されるように、光ローパスフィルタ１１１の透過帯域は受信チャネルに合わせて、かつ光インタリーバ１１０の奇数（偶数）チャネル用ポートの通過帯域よりも狭くするようにする。

図２において、DROP信号には、波長軸上で隣接するチャネル光のスペクトル成分が混入している可能性がある。これは、既存の光ＡＤＭ装置よりも光分波器１０３,１０４の透過帯域幅を拡大しているためで、隣接チャネル光スペクトルの一部が光分波器１０３,１０４の出力ポートに結合するからである。よって図３に示されるように、DROP信号１０５を受信する光受信器の入力前段に光ローパスフィルタ１１１を設け、隣接チャネル信号のスペクトル成分を十分に除去するようにする。

図２において、Drop信号１０５とADD信号１０６とは同じ周波数チャネルであり、Thorough信号１０７はこれらのチャネルと異なる周波数でノードを通過する。Drop信号１０５、ADD信号１０６、およびThorough信号１０７は、いずれも３ｄＢカプラ１０２〜光分波器１０３，１０４と同等の光周波数−透過率特性を有する光合波器１０８，１０９により、偶・奇数チャネルごとに合波される。これにより各チャネル信号への帯域制限の影響をほぼ無くすことが可能となる。

ただし、チャネル分離用の光分波器１０３，１０４の各ポートにおけるバンドパス特性は、既存の装置よりも緩やかであるため、光分波器１０３,１０４の各ポートには所望チャネル信号成分の他隣接チャネル（クロストーク）信号成分が混在する可能性が有る。クロストークを生じた状態で偶・奇数チャネルごとに波長多重化された２つの波長多重光信号を合波すると、一方の光分波器を通過したクロストーク成分が他方の光分波器を通過したチャネル信号成分と結合して信号波形が劣化する。つまり、クロストーク成分のスペクトルがチャネル信号成分のスペクトルと重なって合波されるため光干渉を起こし、信号波形が乱れる。

そこで本実施形態では、偶・奇数チャネル光を合波するために光インタリーバ１１０を挿入する。光インタリーバ１１０は２入力ポート・１出力ポート型であり、周波数軸上で透過率が周期的に変化するデバイスを用いる。この種のデバイスにはマッハツェンダ光干渉計などもある。

光インタリーバ１１０の透過率の周期を、偶数・奇数チャネルの周波数間隔と同等とすれば、２つの入力ポート間で透過曲線がずれているので、光インタリーバ１１０を通過させることにより光分波器１０３，１０４の各出力ポートに現れるクロストーク成分を除去することができる。このような作用において光信号帯域の抑圧を最小限に抑えるには、透過特性が正弦波状を示すマッハツェンダ光干渉計よりも、ほぼ矩形の透過曲線が周期的に連続する特性を持つ光インタリーバを使用することが望ましい。

ところで、図２においては、光インタリーバ１１０によりADD信号の帯域がコンパクト化される。このことを利用して、光ＶＳＢ信号のような非対称な光帯域抑圧が不可欠な変調方式を利用する場合には、光インタリーバ１１０による帯域抑圧作用を利用して所望の変調方式による光信号を発生させてもよい。

図４は、図２における波長多重信号の光スペクトルと、光分波器１０３,１０４と光インタリーバ１１０の透過スペクトルとの関係を示す模式図である。各波長光の光信号スペクトルが図４（ａ）のように示されるとすると、本実施形態において対象とする波長多重光のスペクトルは、図４（ｂ）に示されるようにほぼ重なり合う。実線が奇数チャネル光のスペクトルを示し、破線が偶数チャネル光のスペクトルを示す。

図４（ｃ）は、光分波器１０３，１０４のそれぞれの透過率特性を示す。光分波器１０３の透過率特性は奇数チャネル光の帯域に合わせて最大限に設定され、光分波器１０４の透過率特性は偶数チャネル光の帯域に合わせて最大限に設定される。そうすると、例えば奇数チャネル光スペクトルには、図４（ｄ）に示されるように偶数チャネル光の強度成分が残留する。そこで、後段に接続される光インタリーバ１１０により、残留成分を除去するようにする。図４（ｅ）は光インタリーバ１１０の透過特性を示し、奇数チャネル光ポート、偶数チャネル光ポートのいずれの特性も、光分波器１０３，１０４の透過帯域よりも狭く設定される。

図５は、比較のため既存の光ノード装置の構成を示す機能ブロック図である。既存の光ノード装置は、所望のチャネル信号の乗せ降ろし（アド・ドロップ処理）を行うためには光合光分波器８１,８２や光バンドパスフィルタなどが必須である。よってシステム内に設けられるノードの数が多くなると、光フィルタなどの段数が必然的に増加する。光合光分波器８１,８２や光フィルタなどの選択波長ずれが原因となり、ノード数の増大とともに各チャネル信号への光透過帯域幅は通常縮小され、スルー信号の伝送距離が制限されることになる。

これに対し本実施形態では、３ｄＢカプラ１０２により波長多重光を２分岐してそれぞれ光分波器１０３，１０４に入力する。光分波器１０３は波長多重光から奇数チャネル光のみを分離し、光分波器１０４は波長多重光から偶数チャネル光のみを分離する。そして、奇数および偶数チャネルごとにアド・ドロップ処理を経たのち、奇数チャネル光を光合波器１０８により合波し、偶数チャネル光を光合波器１０８により多重し、さらに光インタリーバ１１０を介して隣接ノードに伝送する。さらに、光分波器１０３，１０４の通過帯域特性を、奇数チャネル光および偶数チャネル光を分離可能な範囲で最大限に拡大する。また光インタリーバ１１０の通過帯域を、チャネル間クロストークを抑圧できる程度に制限するようにしている。

このような構成にしたので、光分波器１０３,１０４の分離チャネル周波数間隔を、波長多重信号のチャネル周波数間隔の２倍程度に拡大することができる。従って光分波器１０３,１０４の各出力ポートの帯域幅を各チャネル信号のスペクトル幅よりも広げることが可能となり、光分波器１０３,１０４を通過することによる各チャネル光信号の帯域抑圧が低減される。従ってスルー信号の伝送距離を拡大することが可能となり、ネットワークシステムの設計上の自由度を大きくすることができるようになる。この利点は、チャネル周波数間隔がビットレート周波数に近いような高密度波長多重光信号を伝送する波長多重光通信システムにおいて、特に顕著になる。すなわち光ノード装置を伝送路中に多数設けた場合においても、スルー信号に対する帯域抑圧の問題を抑止することができる。さらに、光インタリーバ１１０の通過帯域特性により、チャネル間クロストークを抑圧することも可能になる。

［第２の実施形態］
図６は、本発明に係わる光ノード装置の第２の実施形態を示す機能ブロック図である。なお図６において図２と共通する部分には同一の符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。

図６においては、図２に比較して、光インタリーバ１１０と３ｄＢカプラ１０２との挿入位置が入れ替わっている点が特徴的である。このような構成により、波長多重光は光インタリーバ１１０において奇数チャネル光と偶数チャネル光とに分離された状態でそれぞれ光分波器１０３，１０４に入力される。アド・ドロップ処理を経た各チャネル光は、奇数チャネル・偶数チャネルごとに多重器３０４，３０５で多重されたのち３ｄＢカプラ１０２で合波される。このような構成によっても、スルー信号１０７の帯域抑圧の低減と、光分波器１０３，１０４の緩い透過率−光周波数特性に起因するクロストークの低減とを同時に図ることができる。

すなわち、波長多重信号が光インタリーバ１１０により偶・奇数チャネルごとに分波される際に、光インタリーバ１１０のバンドパス特性により、隣接チャネル間クロストーク成分が予め除去される。これにより、図３の光ローパスフィルタ１１１を不要とできるか、ないしは、透過帯域幅を緩和したものを使用することができる。このようなことから、第１の実施形態と同様のメリットを得ることが可能になる。

［第３の実施形態］
図７は、本発明に係わる光ノード装置を備えた波長多重光通信システムの一実施の形態を示すシステム図である。第１および第２の実施形態に示した光ノード装置は各チャネル光への光帯域抑圧を少なくできるので、既存の光ノード装置に比較してノード数を飛躍的に増大させることが可能になる。図７においては、図２および図６の光ノード装置１０１を一連鎖状に接続し、部分的に狭帯域ノード１０１′を設ける構成となっている。

図８は、図７の狭帯域ノード１０１′の一構成例を示す図である。狭帯域ノード１０１′は、図１の光ノード装置１０１における光インタリーバ１１０の透過帯域幅を狭くしたものとなっている。狭帯域ノード１０１′の光インタリーバに、符号１１０′を付す。

図２および図６の光ノード装置において、光信号の帯域を抑圧する度合いが最も大きいデバイスは光インタリーバ１１０である。すなわち光インタリーバ１１０の特性を矩形に近くし、また、透過帯域幅を可能な限り広げることで、接続可能なノード数を自在に増加させることができる。

光ネットワークの規模が大きいとノード間の距離も長く、ノード間を結ぶ光ファイバでにおける伝搬損失も大きくなる。このファイバ伝搬損失を補うために、光ファイバ増幅器を適当な間隔で挿入して波長多重光を中継増幅する必要がある。光ファイバ増幅器はチャネル光信号を増幅するほか、自然放出光による雑音により光信号のＳＮ比を劣化させる。光ノード装置１０１において光インタリーバ１１０の透過帯域幅（半値全幅）を波長多重信号のチャネル周波数間隔程度まで広げた場合に、ノード数が増えると、雑音成分が信号成分の光強度よりも強くなる恐れがある。

図９は、４つのチャネル光を用いて雑音成分の変化をシミュレートした結果を示す図である。図９において、チャネル光として４０Ｇｂ／ｓの反転ＲＺ光信号を５０ＧＨｚ間隔で波長多重し、光フィルタの透過特性として３次ガウシアンを仮定して透過帯域幅（半値全幅）を５０ＧＨｚにまで広げた場合の光スペクトルが示される。図９（ａ）は送信側のスペクトルを示す。図９（ｂ）は１０段の光ノード装置を通過した後のスペクトルを示し、ノード数の増加とともに雑音成分が大きくなり、１０段透過後には、雑音成分が信号成分よりも１０倍以上大きくなってしまうことがわかる。このような場合には受信端で狭帯域の光バンドパスフィルタを要して雑音成分を低減しても、雑音レベルが過大となりエラーフリー受信が不可能となる。このような問題を回避するため本実施形態では、光インタリーバ１１０の帯域を狭めた狭帯域ノード１０１′を、システム内に一定の間隔で設けるようにしている。

図１０は、図９と同等の評価系で、透過帯域幅が４０ＧＨｚの光インタリーバを備える狭帯域ノード１０１′を４段おきに設けた場合のシミュレーション結果を示す図である。図１０に示されるように、光増幅器における雑音成分の影響を低減するとともに、ノード数が増大しても、光信号帯域への抑圧を低減して伝送距離を延伸させることが可能になる。

［第４の実施形態］
図１１は、本発明に係わる光ノード装置の他の実施の形態を示すシステム図である。図１１の光ノード装置の構成は、第１および第２の実施形態の拡張構成である。図１１において、波長多重光を１対ｎ光カプラ７０１によりｎ分割（ｎは２より大きい２の倍数、図１１ではｎ＝４の例）し、４分岐された波長多重光をＡＤＭノード７１１〜７１４に入力する。ＡＤＭノード７１１，７１３の出力光はフィルタＡにより合波される。ＡＤＭノード７１２，７１４の出力光はフィルタＢにより合波される。そして、フィルタＡおよびＢの出力が、フィルタＣにより合波されて光伝送路に送出される。

図１２は、図１１のＡＤＭノード７１１〜７１４の構成を示す機能ブロック図である。図７において、光分波器７０２はｎチャネル分の選択チャネル周波数間隔を有し、波長多重信号からｎチャネルおきに波長光を分離する。アッド信号７０６およびスルー信号７０４は、光合波器７０５により合波される。すなわち図１１の光ノード装置は、ｎ個の光分波器７０２とｎ個の光合波器７０５とを有することになる。

各ＡＤＭノード７１１〜７１４から出力される波長多重光は総数でｎ個あり、各波長多重光は（ｎ−１）個の２入力１出力型の光フィルタＡ〜Ｃにより合波される。光フィルタＡ〜Ｃの選択光周波数間隔は、光分波器７０２の選択周波数間隔の半分からｎの最大公約数で割った値の範囲で適宜選択するとよい。このような構成により、光信号への帯域抑圧、群遅延特性などが厳しい光信号に対しても、高い帯域利用効率を保持したまま多数の光ノード装置を導入することが可能となる。

より一般的に表現すると、本実施形態に係わる光ノード装置は、波長多重信号をｎ（ｎは２より大きい整数）分岐する分岐部と、ｎ分岐された波長多重信号をｍ＋１番目チャネルごと、ｍ＋２番目チャネルごと、・・・ｍ＋ｎ番目チャネルごと（ｍは０、またはｎの倍数）に分離するｎの光分波器と、アッド信号とスルー信号とを合波するｎの光合波器と、ｎ台の光合波器から出力されるｍ＋１番目からｍ＋ｎ番目チャネルごとに多重されたｎの波長多重信号を合波する光フィルタとを備える。

本実施形態によれば、各チャネルごとに２値の光デュオバイナリ信号などよりも光周波数占有率の高い光信号を高密度波長多重化することができる。光周波数利用効率の高い信号としては、ＱＡＭやＱＰＳＫ信号のような多値光信号が挙げられるが、光の振幅や位相に多値の符号化を施す信号においては、光ノード装置での光合光分波器や光フィルタなどでの光信号帯域の抑圧や群遅延特性による光位相の回転などに極めて敏感であり、各チャネル信号への帯域幅を十分なものとする必要がある。帯域利用効率が１００％を越えるような波長多重信号に対してＡＤＭを行う場合には、よりいっそう光合光分波器や光フィルタの透過特性への制約が厳しくなる。本実施形態によればこのような要求にも応えることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明に係わる光ノード装置の第１の実施形態を示す機能ブロック図。図１の光ノード装置のより詳細な構成を示す機能ブロック図。図２の光ノード装置から出力されるDROP信号の処理の一例を示す模式図。図２における波長多重信号の光スペクトルと、光分波器１０３,１０４と光インタリーバ１１０の透過スペクトルとの関係を示す模式図。比較のため既存の光ノード装置の構成を示す機能ブロック図。本発明に係わる光ノード装置の第２の実施形態を示す機能ブロック図。本発明に係わる光ノード装置を備えた波長多重光通信システムの一実施の形態を示すシステム図。図７の狭帯域ノード１０１′の一構成例を示す図。４つのチャネル光を用いて雑音成分の変化をシミュレートした結果を示す図。図９と同等の評価系で、透過帯域幅が４０ＧＨｚの光インタリーバを備える狭帯域ノード１０１′を４段おきに設けた場合のシミュレーション結果を示す図。本発明に係わる光ノード装置の他の実施の形態を示すシステム図。図１１のＡＤＭノード７１１〜７１４の構成を示す機能ブロック図。

符号の説明

Ａ〜Ｃ…光フィルタ、８１…光合分波器、１００…波長多重信号源、１０１…光ノード装置、１０１ａ…奇数チャネルＡＤＭ、１０１ｂ…偶数チャネルＡＤＭ、１０１′…狭帯域ノード、１０２…３ｄＢカプラ、１０３，１０４…光分波器、１０７…スルー信号、１０８，１０９…光合波器、１１０…光インタリーバ、１１１…光狭帯域ローパスフィルタ、３０４，３０５…多重器、７０１…光カプラ、７０２…光分波器、７０５…光合波器、７１１〜７１４…ＡＤＭノード

Claims

波長軸上に波長順に配列される第１乃至第ｎチャネル光（ｎは多重数）が多重される波長多重光を伝送する波長多重光通信システムに備えられる光ノード装置において、
前記波長多重光を２分岐する分岐手段と、
前記分岐された波長多重光の一方が入力される第１ユニットと、
前記分岐された波長多重光の他方が入力される第２ユニットと、
前記第１および第２ユニットの出力光を合波する合波手段とを具備し、
前記第１ユニットは、
前記入力された波長多重光から奇数チャネル光を分離する第１分離手段と、
この分離された奇数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第１アド・ドロップ手段と、
この第１アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第１多重手段とを備え、
前記第２ユニットは、
前記入力された波長多重光から偶数チャネル光を分離する第２分離手段と、
この分離された偶数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第２アド・ドロップ手段と、
この第２アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第２多重手段とを備え、
前記合波手段は、前記第１ユニットから出される奇数チャネル群と前記第２ユニットから出力される偶数チャネル群とを選択的に合波することを特徴とする光ノード装置。
波長軸上に波長順に配列される第１乃至第ｎチャネル光（ｎは多重数）が多重される波長多重光を伝送する波長多重光通信システムに備えられる光ノード装置において、
前記波長多重光を、奇数チャネル光群と偶数チャネル光群とに組み分けして分離する分離手段と、
前記分離された奇数チャネル光群が入力される第１ユニットと、
前記分離された偶数チャネル光群が入力される第２ユニットと、
前記第１および第２ユニットの出力光を合波する合波手段とを具備し、
前記第１ユニットは、
前記入力された奇数チャネル光群をそれぞれの奇数チャネル光に分配する第１分配手段と、
この分配された奇数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第１アド・ドロップ手段と、
この第１アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第１多重手段とを備え、
前記第２ユニットは、
前記入力された偶数チャネル光群をそれぞれの偶数チャネル光に分配する第２分配手段と、
この分配された奇数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第２アド・ドロップ手段と、
この第２アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第２多重手段とを備えることを特徴とする光ノード装置。
前記波長軸上で隣接するチャネル光の中心光周波数差は、それぞれのチャネル光の伝送レート周波数の１.２倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ノード装置。
光ファイバを介して接続される複数の光ノード装置により、波長軸上に波長順に配列される第１乃至第ｎチャネル光（ｎは多重数）が多重される波長多重光を伝送する波長多重光通信システムにおいて、
前記光ノード装置のそれぞれは、
前記波長多重光を２分岐する分岐手段と、
前記分岐された波長多重光の一方が入力される第１ユニットと、
前記分岐された波長多重光の他方が入力される第２ユニットと、
前記第１および第２ユニットの出力光を合波する合波手段とを具備し、
前記第１ユニットは、
前記入力された波長多重光から奇数チャネル光を分離する第１分離手段と、
この分離された奇数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第１アド・ドロップ手段と、
この第１アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第１多重手段とを備え、
前記第２ユニットは、
前記入力された波長多重光から偶数チャネル光を分離する第２分離手段と、
この分離された偶数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第２アド・ドロップ手段と、
この第２アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第２多重手段とを備えることを特徴とする波長多重光通信システム。
光ファイバを介して接続される複数の光ノード装置により、波長軸上に波長順に配列される第１乃至第ｎチャネル光（ｎは多重数）が多重される波長多重光を伝送する波長多重光通信システムにおいて、
前記光ノード装置のそれぞれは、
前記波長多重光を、奇数チャネル光群と偶数チャネル光群とに組み分けして分離する分離手段と、
前記分離された奇数チャネル光群が入力される第１ユニットと、
前記分離された偶数チャネル光群が入力される第２ユニットと、
前記第１および第２ユニットの出力光を合波する合波手段とを具備し、
前記第１ユニットは、
前記入力された奇数チャネル光群をそれぞれの奇数チャネル光に分配する第１分配手段と、
この分配された奇数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第１アド・ドロップ手段と、
この第１アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第１多重手段とを備え、
前記第２ユニットは、
前記入力された偶数チャネル光群をそれぞれの偶数チャネル光に分配する第２分配手段と、
この分配された奇数チャネル光に係わるアド・ドロップ処理を実施する第２アド・ドロップ手段と、
この第２アド・ドロップ手段によるアド・ドロップ処理後のチャネル光を多重する第２多重手段とを備え、
前記複数の光ノード装置のうち少なくとも２の光ノード装置は、スルー信号に対する透過帯域幅が互いに異なることを特徴とする波長多重光通信システム。
前記波長軸上で隣接するチャネル光の中心光周波数差は、それぞれのチャネル光の伝送レート周波数の１.２倍以下であることを特徴とする請求項４または５に記載の波長多重光通信システム。