JP2007534197A - 波長分割多重アクセス受動光ネットワーク用の共有された高強度ブロードバンド光源 - Google Patents

波長分割多重アクセス受動光ネットワーク用の共有された高強度ブロードバンド光源 Download PDF

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Abstract

光パワー・ディストリビューターが、高強度ブロードバンド光源の出力を複数の光ライン端末に、共有された方法で分配するために、高強度ブロードバンド光源に結合されている。偏光されたブロードバンド光源の出力に結合された入力を有する減偏光子も説明される。第１の集積されたモジュールは、光送信器と、第１のバンド用の光波長ルータとを有する。第２の集積されたモジュールが、光受信器と、第２のバンド用の光波長ルータとを有する。

Description

関連出願
（関連出願の相互引用）
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、「Wavelength-Division Multiple Access Passive Optical Network Using the Incoherent Broadband Light Source」という名称の、２００３年５月３０日出願の韓国特許出願第２００３−００３４９７８号からの優先権を主張する。
本発明の実施形態は、波長分割多重アクセス受動光ネットワークの分野に関する。特に本発明の実施形態は、波長分割多重アクセス受動光ネットワークの光ライン端末による、高強度ブロードバンド光源の共有に関する。本発明の実施形態はまた、ブロードバンド光源の偏光解消に関する。さらに実施形態は、２つの分離された光学モジュールに関する。
図１は、送給された光を用いる、従来技術の波長分割多重アクセス（「ＷＤＭ」）受動光ネットワーク（「ＰＯＮ」）のブロック図である。この受動光ネットワークは、中央基地局１００内の光ライン端末（「ＯＬＴ」）１０３、１１４、伝送用の光ライン１０１、１２２、リモート・ノード１０２、１２３、光ネットワーク（加入者）ユニット（「ＯＮＵ」）１１１〜１１３、１２４〜１２６を有する。送給された光を用いる波長分割多重アクセスでは、光ライン端末１０３、１１４は、それぞれの光ライン端末１０３、１１４、光トランシーバ１０４〜１０６，１１５〜１１７、光波長ルータ１０７、１１８、ブロードバンド光源１０８、１１０、１１９、１２１、ブロードバンド光源カプラー１０９、１２０を有する。
ブロードバンド光源カプラー１０９、１２０は、送給された光を供給する。ブロードバンド光源カプラー１０９は、４ポート光学素子を有し、「Method and Apparatus for Decreasing and Compensating the Transmission Loss at a Wavelength-Division-Multiplexed Passive Optical Network and Apparatus Therfor」という名称の、２００２年１月３０日出願の韓国特許出願第２００２−５３２６号に記載されている。ブロードバンド光源カプラー１０９は、最終的に加入者の位置における送信器に供給されるように、ブロードバンド光をＡバンド・ブロードバンド光源１０８から、伝送ライン１０１へ導く。ブロードバンド光源（「ＢＬＳ」）カプラー１０９はまた、Ａバンド・ブロードバンド光のアップストリーム信号を、伝送ライン１０１から光波長ルータ１０７に導く。ブロードバンド光源カプラー１０９はまた、ブロードバンド光を、Ｂバンド・ブロードバンド光源１１０から光波長ルータ１０７に導く。ブロードバンド光源カプラー１０９は、波長がロックされたトランシーバ１０４〜１０６のダウンストリーム信号を、光波長ルータ１０７から伝送ライン１０１へ送信する。
Ａバンド・ブロードバンド光源１０８は、ＯＮＵ１１などの光加入者の光送信器への送給光として用いられる。Ｂバンド・ブロードバンド光源１１０は、伝送ライン端末内の光送信器への送給光として用いられる。送給光は光送信器に送給される。
Ｂバンド・ブロードバンド光源１１０で生成されたブロードバンド光は、ブロードバンド光源カプラー１０９により、光波長ルータ１０７に送られる。Ｂバンド・ブロードバンド光は光波長ルータ１０７により波長セグメントに分割され、分離された光の波長セグメントは光トランシーバ１０４〜１０６のための送給光として用いられる。
ＡバンドとＢバンドの表示は、ＣバンドやＬバンドなどの、異なる波長範囲をカバーするために、一般的な表示であるように意図されている。
ファブリーペロー・レーザー・ダイオード、半導体光増幅器、または光モジュレータを、光トランシーバ内の光送信器として用いることができる。この送信器は、送給された光を変調し増幅して、光信号を送信する。Ａバンド・ブロードバンド光源１０８の原理は、ダウンストリーム信号の原理と同様である。
光ライン端末１１４の部品は、光ライン端末１０３の部品と同様の方法で動作する。
複数の光ライン端末（例えば、ＯＬＴ＃１からＯＬＴ＃Ｍまで）が中央基地局１００内に配置されているので、光ライン端末（１０３、１１４などの）の効率的な配置は、物理的なスペース、コストの低減、パワー消費の低減に対して必須のものである。
光ネットワークに従来技術を用いることができ、ある従来技術は、（１）Ｈ．Ｄ．Ｋｉｍ、Ｓ．Ｇ．ＫａｎｇとＣ．Ｈ．Ｌｅｅの「A Low Cost WDM Source with an ASE Injected Fabry-Perot Semiconductor Laser」（ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第１２巻、第８号、１０６７〜１０６９ページ（２０００年８月））という名称の論文、（２）公開番号２００１００６３０６２Ａとして２００１年７月９日に公開され、韓国特許第３２５６８７号として発行された「Light Source For Wavelength Division Multiplexing (WDM) Optical Communication Using Fabry-Perot Laser Diode」という名称の、１９９９年１２月２１日出願の韓国特許出願第９９００５９９２３号、（３）２００３年１月９日に公開された、Ｐｅｔｅｒ Ｈｅａｌｙ等による「Optical Signal Transmitter」という名称の米国特許出願公開第２００３／０００７２０７Ａ１号において検討されている。ある種の従来技術の光ネットワークでは、複数の光ネットワークが１つの中央基地局から接続される。ある種の従来技術の場合、中央基地局は、複数の光ライン端末を独立に必要とする。図１の従来技術のスキームの欠点は、このスキームが多くのスペースを必要とし、相対的にコスト高になることである。
本発明の実施態様が、上記の現存する技術の問題を解決するために考案された。本発明の実施態様の目的は、多数の波長分割多重アクセス光ネットワークに対して好適な光ライン端末を実現することである。
本発明の一実施態様では、複数のより低強度のブロードバンド光源に換えて、高強度ブロードバンド光源が共有される。これは、中央基地局内の設備を単純化する。これは、光ライン端末の構成を単純化する。これは、スペースの要求を減少させる。ブロードバンド光源が共有されるので、コストの低減が可能である。
一実施態様では、送給された光を使用する、波長分割多重アクセス受動光ネットワークの一部である多数の光ライン端末により、高強度ブロードバンド光源が共有される。受動光ネットワークは、中央基地局、リモート・ノード、光加入者を含んでいる。中央基地局は、種々の受動光ネットワーク用の多数の光ライン端末を有する。
本発明の実施態様の利点は、波長分割多重アクセス受動光ネットワーク用の多数の光ライン端末の効率的な構成である。
本発明の実施態様の利点は、光トランシーバの光学波長制御なしでブロードバンド送信容量を提供する能力である。
本発明の実施形態の他の特徴と利点は、添付図面から、および以下に続く詳細な記述から、明らかとなるであろう。
本発明の実施形態が、添付の図面により限定としてではなく例として示され、図面では同様の参照番号は類似の要素を表わす。
図２は、光ライン端末２０２〜２０４により共有される、単一の高強度ブロードバンド光源２００を用いる方法を示す。この高強度ブロードバンド光源２００は、ブロードバンド波長の非コヒーレントな光を生成する。本発明の種々の実施形態には、この高強度ブロードバンド光源２００は、エルビウムドープ・ファイバー増幅器、非線形光増幅器、または半導体ブロードバンド光源のいずれかを含むことができる。高強度ブロードバンド光源の例は、「Methods and Apparatuses to Provide a Broadband Light Source With Two or More Output Ports」という名称の、２００３年１１月１４日出願のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ０３／３６１８０号に記載されている。一実施形態では、この高強度ブロードバンド光源２００は、フランス、ラニオンセデック、ルー・パウル・サバチエ２２３０２のハイウェーブ・オプティカル・テクノロジーズ社によって供給されるエルビウムドープ・ファイバー増幅器である。代替の実施形態では、コヒーレント光源を含む他の型式の高強度ブロードバンド光源を用いることもできる。ブロードバンド光源の出力光パワーは、ポンピング光増加(pumping light increase)により、または工程改善(process improvement)により、高強度ブロードバンド光源になるように上げることができる。ある実施形態では、この高強度ブロードバンド光源２００は、約１ワットのパワーを有する出力光を供給する。他の実施形態では他の高出力パワーが供給される。
図２の実施形態は、複数の光ライン端末ＯＬＴ＃１からＯＬＴ＃Ｎが、高強度ブロードバンド光源２００を共有することが可能である。高強度ブロードバンド光源２００の出力は、１×Ｎ光パワー・ディストリビューター２０１に送られる。この１×Ｎ光パワー・ディストリビューター２０１は、送給された光をＮ個の出力ポート２０２〜２０４に分配する。各出力ポート２０２〜２０４は、各光ライン端末２０２〜２０４のそれぞれのブロードバンド光源カプラーに接続される。
一実施形態では、光パワー・ディストリビューター２０１は、溶融カプラーから成るファイバ光方向性カプラーである。他の実施形態では、光パワー・ディストリビューター２０１は、プラナー光波長回路(planar lightwave circuit)から成る。
全体として、高強度ブロードバンド光源２００のより高い光出力のために、図２の構成によって提供される省力は、典型的な低強度のブロードバンド光源に対する高強度ブロードバンド光源２００のより高いコストを相殺する。従って、複数の低強度ブロードバンド光源と比較して、光出力強度が増加され分配される、出力ライン端末２０２〜２０４により共有される単一の高強度ブロードバンド光源２００を用いる方がよりコスト効率がよい。また、高強度ブロードバンド光源２００は、Ｎ個の低強度（即ち通常の強度）ブロードバンド光源を置き換えるので、必要とされるスペースの量は、従来技術の通常強度のブロードバンド光源の使用と比較して減少する。図２の実施形態はさらに、集積度を高め、パワー消費を低減する。
図２は、本発明の一実施形態では、ブロードバンド光源が、１５８０〜１６１０ナノメートル（即ちＬバンド）の帯域幅のような、Ａバンド用のみの１つの高強度ブロードバンド光源２００を示している。一実施形態では、１５４０〜１５６６ナノメートル（即ちＣバンド）の波長を提供する高強度ブロードバンド光源２００とともに、Ｂバンドのために図２の構成が繰り返される。代替の実施形態として、Ｓバンド（１４４０〜１４６６ナノメートル）などの他の帯域が用いられてもよい。他の実施形態として、１つの高強度ブロードバンド光源２００が、ＡバンドとＢバンドの双方を供給してもよい。
図３は、以下の問題に対処する、高強度ブロードバンド光源の構成の一実施形態を示す。１つの高強度ブロードバンド光源が、１つまたは複数の光ネットワーク用の送給光を供給するので、この高強度ブロードバンド光源にトラブルが発生した場合には、全ての接続された加入者に対してサービスが中断するという問題がある。
そのような問題を解決するために、図３の実施形態は高強度ブロードバンド光源に対する問題解決の方法を用いる。図３は、第１高強度ブロードバンド光源３００、第２高強度ブロードバンド光源３０１、２×Ｎの光パワー・ディストリビューター３０２を示している。第１高強度ブロードバンド光源３００の出力は、２×Ｎの光パワー・ディストリビューター３０２の第１の入力ポートに接続される。第２高強度ブロードバンド光源３０１の出力は、２×Ｎの光パワー・ディストリビューター３０２の第２の入力ポートに接続される。この２×Ｎ光パワー・ディストリビューター３０２は、高強度ブロードバンド光源３００、３０１の出力光を、＃１から＃Ｎまでの光ライン端末用の出力であるＮ個の出力３０３〜３０５に分配する。光パワー・ディストリビューター３０２の各出力ポート３０３〜３０５は、各光ライン端末３０３〜３０５のそれぞれのブロードバンド光源カプラーに接続される。
一実施形態では、これら２つの高強度ブロードバンド光源３００、３０１の各々が、その定格光出力で動作される。その結果、光パワー・ディストリビューター３０２の出力ポート３０３〜３０５の各々が、障害回復機能のない構造より３ｄＢ大きい光出力を得る。これら２つの高強度ブロードバンド光源３００または３０１の１つがトラブル（光出力の減少などの）を経験するかまたは不動作になった場合でも、出力ポート３０３〜３０５各々での光パワーは、障害回復機能のない構成の光パワーと同じである。
図３の実施形態は、他の方法でも動作させることができる。これら２つの高強度ブロードバンド光源３００、３０１の各々がその定格出力の半分で動作する場合には、光パワー・ディストリビューター３０２の各出力ポート３０３〜３０５は、障害回復機能のない構造の光出力と同じ強度の光出力を有する。このような構成に対して、これら２つの高強度ブロードバンド光源３００または３０１の１つがトラブル（光出力の減少などの）を経験するかまたは不動作になった場合でも、その定格出力にならなかった高強度ブロードバンド光源３００または３０１の光出力を上げることにより、出力ポート３０３〜３０５の各々の光出力は、障害回復機能のない構造の光出力と同じとなることができる。
図４は、高強度ブロードバンド光源スイッチの構成の他の実施形態を示す。図４の実施形態は、第１高強度ブロードバンド光源４００、第２高強度ブロードバンド光源４０１、２×１光パス・コントローラー４０２、１×Ｎ光パワー・ディストリビューター４０３を含む。第１高強度ブロードバンド光源４００の出力は、２×１光パス・コントローラー４０２の第１入力ポートに接続される。第２高強度ブロードバンド光源４０１の出力は、２×Ｎ光パス・コントローラー４０２の第２入力ポートに接続される。２×１光パス・コントローラー４０２の出力は、１×Ｎ光パワー・ディストリビューター４０３の入力に接続される。制御信号４０７は、２×１光パス・コントローラー４０２を制御する。制御信号４０７は、第１入力からの第１高強度ブロードバンド光源４００の出力（１）として、または第２入力からの第２高強度ブロードバンド光源４０１の出力（２）として、のどちらかを２×１光パス・コントローラー４０２に供給させる。
１×Ｎ光パワー・ディストリビューター４０３は、送給された光をＮ個の出力ポート４０４〜４０６に分配する。この光パワー・ディストリビューター４０３の各出力ポート４０４〜４０６は、それぞれの光ライン端末のそれぞれのブロードバンド光源カプラーに接続される。
この光パス・コントローラー４０２の初期光パスは、第１入力ポートとコントローラー４０２の出力ポートの間に設定されており、この初期光パスは、第１高強度ブロードバンド光源４００の出力光を光パワー・ディストリビューター４０３に接続する。第１高強度ブロードバンド光源がトラブル（例えば光出力の低下）を経験するかまたは不動作になった場合、光パス・コントローラーは、コントローラー４０２の第２入力ポートとコントローラー４０２の出力ポートの間が光パスとなるように光パスを切り換え、この光パスは、第２高強度ブロードバンド光源４０１の出力光を光パワー・ディストリビューター４０３に接続する。
図５は、高強度ブロードバンド光源切り換えの他の実施形態を示す。図３、図４の実施形態は、第１の主要な高強度ブロードバンド光源（即ち図３の第１光源３００、図４の第１光源４００）に追加して、障害回復の目的のために、第２のバックアップの高強度ブロードバンド光源（即ち図３の第２光源３０１、図４の第２光源４０１）を必要とする。中央基地局は、多数の光ライン端末を有する。そうであれば、図３、図４の実施形態のための、１対１または１＋１保護切り換えを実行する場合には、多数のバックアップの第２高強度ブロードバンド光源が必要になり、コストを増大させることになる。障害保護を提供するために必要とされる、バックアップの第２高強度ブロードバンド光源スイッチの数を削減するために、図５の実施形態は１対ＭまたはＬ対Ｍの保護切り換えを用いる。
図５に示される実施形態は、Ｍ個の第１高強度ブロードバンド光源５０２〜５０７、光パワー・ディストリビューター５０３〜５０８、１個の第２高強度ブロードバンド光源５００、１つの１×Ｍ光パス・スイッチ５０１を含んでいる。この第１高強度ブロードバンド光源＃１から＃Ｍ５０２〜５０７の各々の出力は、２×Ｎ個の光パワー・ディストリビューター５０３〜５０８のそれぞれの光パワー・ディストリビューターのそれぞれの第１入力ポートに接続される。第２高強度ブロードバンド光源５００の出力は、１×Ｍ光パス・スイッチ５０１の入力ポートに接続される。１×Ｍ光パス・スイッチ５０１は、制御信号５２０に従って、スイッチ５０１の入力ポートとスイッチ５０１のＭ個の出力ポートの間の光パスを切り換える。１×Ｍ光パス・スイッチ５０１のＭ個の出力ポートの各々は、光パワー・ディストリビューター５０３〜５０８のそれぞれの第２入力ポートに接続される。
Ｍ個の第１高強度ブロードバンド光源５０２〜５０７の１つがトラブル（例えば光出力の低下）を経験するかまたは不動作になった場合、この問題を解決するために１×Ｍ光パス・スイッチ５０１を用いる。１×Ｍ光パス・スイッチ５０１に印加される制御信号５２０は、第２高強度ブロードバンド光源５００の出力と、不動作の第１高強度ブロードバンド光源を有する、光パワー・ディストリビューター５０３〜５０８の２×Ｎ光パワー・ディストリビューターの入力との間にパスを形成するために用いられる。言いかえれば、制御信号５２０のコントロールの下で、１×Ｍ光パス・スイッチ５０１は、第２高強度ブロードバンド光源５００の光出力を、Ｍ個の光源５０２〜５０７の不動作の第１高強度ブロードバンド光源の１つの光出力の代わりにすることができる。
代替の実施形態では、１×Ｍ光パス・スイッチ５０１の代わりにＬ×Ｍ光パス・スイッチを用いることができ、ここでＬは１よりも大きい整数である。この代替の実施形態では、Ｌ個の第２高強度ブロードバンド光源が、Ｌ×Ｍ光パス・スイッチの入力として結合され、単一の第２高強度ブロードバンド光源５００を置き換える。この代替の実施形態では、Ｌ×Ｍの保護切り換えを提供する。この代替の実施形態では、それぞれの不動作の第１高強度ブロードバンド光源５０２〜５０７を有する、光パワー・ディストリビューター５０３〜５０８の２×Ｎ光パワー・ディストリビューターに出力光を提供するために、Ｌ個の第２高強度ブロードバンド光源を使用することができる。
図６は、複数の光ライン端末の間でブロードバンド光源が共有される実施形態を示す。図６の実施形態は、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２、１つのＭ×Ｍ光パワー・ディストリビューター６０３、Ｍ個の１×Ｎ光パワー・ディストリビューター６０７〜６０８を含んでいる。Ｍ×Ｍ光パワー・ディストリビューター６０３に起因する分配損失と追加の損失を別にすると、このＭ×Ｍ光パワー・ディストリビューター６０３のＭ個の出力ポート６０４〜６０６における光パワーは、高強度ブロードバンド光源６００〜６０２の光パワーと同様である。このＭ×Ｍ光ディストリビューター６０３は、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２の複合光パワーを平均し、この平均された光パワーが出力６０４〜６０６に表われる。本発明の一実施形態では、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２の各々の光パワーは実質的に等しい。しかしながら代替の実施形態では、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２の各々の出力光パワーは等しい必要はない。
Ｍ×Ｍ光パワー・ディストリビューター６０３のそれぞれの出力ポートに接続されたＭ個の１×Ｎ光パワー・ディストリビューター６０７〜６０８は、図２に示される構成と同様に、光ライン端末に向かうそれぞれの出力６０９〜６１４に光信号を分割し分配する。
図６の実施形態では、１つのＭ×Ｍ光ディストリビューター６０３、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２、Ｍ個の出力６０４〜６０６、Ｍ個の１×Ｎ光パワー・ディストリビューター６０７〜６０８が存在すること以外には、図６の実施形態は図２の実施形態と同様である。
しかしながら図６の一実施形態では、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２がトラブル（例えば光出力の低下）に遭遇するかまたは不動作になった場合、光出力ポート６０９〜６１４を通して各々の光ライン端末に送給されたブロードバンド光の強度は、１／Ｍだけ低下する。従って図６の構成は、高強度ブロードバンド光源６００〜６０２の特定の高強度ブロードバンド光源に関するトラブルまたは不動作のシステム全体への影響を最少にする利点を有している。
その代わりに、図６の実施形態では、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２の各々の定格出力をＦ／Ｍの大きさに設定することにより、ここではＦが１の分数である、Ｆ／Ｍの大きさのブロードバンド光を、通常時、Ｍ個の出力ポート６０４〜６０６に提供することができる。例えば、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２の各々を、通常の動作光パワーの７０％（または他の百分率または分数）の通常条件下で動作するように設計することができる。Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２がトラブル（例えば出力光パワーの低下）を経験するかまたは不動作になった場合、不動作でない（またはトラブルを経験していない）他の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２が、それらが通常の動作光パワーの全部（１００％）で動作するように、それらのパワーを向上させることができる。
さらに別の代替の実施形態では、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源６００〜６０２が、通常の動作中は通常の定格光出力で動作する。しかしながら、このＭ個の高強度ブロードバンド光源の１つが、不動作になるかまたはトラブル（例えば光出力の低下）を経験すると、Ｍ個の高強度ブロードバンド光源の他の複数の光源が、それを補償するために普通の動作パワーよりも高いパワーで動作させられる。
図２〜図６の実施形態では、１つの高強度ブロードバンド光源が、複数の光ライン端末に対してブロードバンド光を提供する。代替の実施形態では、特定の光ライン端末へのブロードバンド光の供給を遮断するために、光オン／オフ・スイッチが光パワー・ディストリビューターの出力ポートと光ライン端末のブロードバンド光源カプラーの間に挿入される。
図７は、光ライン端末用のブロードバンド光源の配置の別の実施形態を示す。図７の実施形態は、ブロードバンド光源７０１、１つの１×Ｎ光パワー・ディストリビューター７０２、複数の光増幅器７０３〜７０５を含んでいる。それぞれの光増幅器７０６〜７０８の出力ポート７０６〜７０８は、それぞれの光ライン端末のそれぞれのブロードバンド光源カプラーに接続される。
図７のブロードバンド光源７０１は、高強度ブロードバンド光源ではなく、通常の低強度ブロードバンド光源である。１×Ｎ光パワー・ディストリビューター７０２により分配された後に、ブロードバンド光源７０１の光出力は、光増幅器７０３〜７０５により増幅される。図７の実施形態の利点は、通常の低強度ブロードバンド光源７０１は高強度ブロードバンド光源より安価であるということである。光増幅器７０３〜７０５は、高強度ブロードバンド光源が用いられていないという事実を埋め合わせる。しかしながら一実施形態では、光増幅器７０３〜７０５は、ネットワークの全体コストに多くを追加しない標準的な構成要素である。従って、コストがより低い標準的な（高強度でない）ブロードバンド光源７０１の共有された出力と、標準的な相対的に安価な光増幅器７０３〜７０５を使用することにより、各々の光学端末にブロードバンド光を供給するための全体のコストを最少にすることができる。
図８Ａ、図８Ｂは、波長分割多重アクセス・ネットワークにおける送給光として用いられる、偏光された光を放射する通常の強度の（高強度でない）ブロードバンド光源８０１、８０４、８０５を使用した本発明の実施形態を示す。
図２〜図６に関して記述された、本発明の実施形態用の高強度ブロードバンド光源は、非コヒーレントな偏光されていない光を放射する。図７の通常の強度のブロードバンド光源７０１は偏光された光を放射するが、これは一実施形態の場合である。しかしながら他の実施形態では、図７の光源７０１は偏光されていない光を放射する。
一実施形態では、ファブリーペロー・レーザー・ダイオード、半導体光増幅器、または光モジュレータが、送給された光を使用する波長分割多重アクセス受動光ネットワークの、光トランシーバの送信器として用いられる。しかしながら送信器に用いられている光学要素は、送給された光の偏光状態に影響を受けることがある。この問題の解決を支援するために、図８Ａ、図８Ｂの実施形態は偏光されたブロードバンド光源を用いるにもかかわらず、偏光されていない光を提供するための方法を示す。
半導体を使用した通常の強度のブロードバンド光源は、近年活発に開発されている。図７のブロードバンド光源７０１、または図８のブロードバンド光源８０１、８０４、８０５などの半導体ブロードバンド光源では、光出力は特定の偏光状態を有する。光送信器に送給された偏光の状態は、ブロードバンド光源から光送信器までの光パスに従って変化する。従って、ランダムに偏光された送給光が光送信器に送給されるので、通信品質が悪化することがある。そのため、偏光された光を発生するブロードバンド光源を用いる場合であっても、出力光は偏光されていないことが必要である。
偏光されていないブロードバンド光源を形成するために、偏光された通常の強度のブロードバンド光源の出力光を、図８Ａに示されるような光学的減偏光子８０２を通過させることにより、出力８０３において準不偏光ブロードバンド光を得ることができる。
図８Ｂは、偏光された光を避けるための他の方法を示す。偏光化カプラー８０６に、２つの偏光された通常の強度のブロードバンド光源８０４、８０５のそれぞれの出力を送ることにより、偏光されていない光出力が出力８０７で得られる。図８Ｂの実施形態では、偏光されたブロードバンド光源８０４の出力はある１方向に偏光され、また偏光されたブロードバンド光源８０５の出力は異なる方向に偏光されているので、偏光はインターリンクされる。
図２〜図７、図８Ａ、図８Ｂに関連して以上に議論された本発明の実施形態は、Ａバンド用に使用され、かつＢバンド用に繰り返される種々のブロードバンド光源に関係している。
図９は、光ライン端末における光波長ルータに関して異なる構成を有する本発明の一実施形態のブロック図である。図９の実施形態では、Ａバンド用の光波長ルータ９０８と、Ｂバンド用の光波長ルータ８０７が別々に存在する。一実施形態では、Ａバンド・ブロードバンド光源９１２と、Ｂバンド・ブロードバンド光源９０９とは、各々が通常の強度のブロードバンド光源であってもよい。本発明の他の実施形態では、Ａバンド・ブロードバンド光源８１２と、Ｂバンド・ブロードバンド光源９０９とは、各々が高強度ブロードバンド光源であってもよい。
図９は、光ライン端末９５０を示す。光ライン端末９５０は、Ａバンド用のブロードバンド光源９１２、Ｂバンド用のブロードバンド光源９０９、Ｂバンド内の個々の波長で動作する複数の光送信器９０１〜９０３、Ａバンド内の波長を受信するように構成された複数の光受信器９０４〜９０６、Ａバンド用の光波長ルータ９０８、Ｂバンド用の光波長ルータ９０７、Ａバンド用の光サーキュレータ９１１、Ｂバンド用の光サーキュレータ９１０、ＡバンドとＢバンド用のブロードバンド波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ９１３、光コネクタ９１４を含んでいる。
従来の波長分割多重アクセス光ネットワークによりなされているように、図９の光ライン端末９５０は、１つの光ラインに対してＢバンドにダウンストリーム信号を割り当て、Ａバンドにアップストリーム信号を割り当てる。
Ｂバンド・ブロードバンド光源９０９は、光サーキュレータ９１０とバンドＢ用の光波長ルータ９０７を通して光送信器９０１〜９０３に送給光を供給する。送給された光を使用して光送信器９０１〜９０３から生成されたダウンストリーム信号は、バンドＢ用の光波長ルータ９０７で多重化され、光サーキュレータ９１０とブロードバンド光波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ９１３を通して光コネクタ９１４に送られる。この光コネクタ９１４は、光ラインを通してリモート・ノードに接続される。
一方、Ａバンド・ブロードバンド光源９１２は、光サーキュレータ９１１、ブロードバンド光波長分割マルチプレクサ９１３を通して、光コネクタ９１４やリモート・ノードへの光ラインを通して、ある光加入者（即ちリモート・ノード）の光送信器への送給光を供給する。リモート・ノードにより多重化されたアップストリーム光信号は、ブロードバンド光波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ９１３、光サーキュレータ９１１、Ａバンド用の光波長ルータ９０８により多重を分離され、各光受信器９０４〜９０６に送られる。
集積の程度を向上させるために、光送信器９０１〜９０３は１つのモジュールとして製造され、Ｂバンド波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ（ルータ）９０７と共に集積させることができる。さらに、光受信器９０４〜９０６は１つのモジュールとして製造され、Ａバンド波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ（ルータ）９０８と共に集積させることができる。一実施形態では、個々の光学要素のモジュール化を用いるか、または平面集積化光学導波技術を用いるかのどちらかである。光ライン端末９５０の全部または一部のモジュール化は、中央基地局により占有されるスペースを低減することに貢献し、かつコストを最少化することに貢献する。
図２〜図７、図８Ａ、図８Ｂ、図９を参照して以上に議論された本発明の実施形態は、中央基地局の複数の光ライン端末の各々を単純にすることに貢献し、かつ中央基地局により占有されるスペースの量を低減することに貢献することができる。ある光ネットワークが広く用いられる場合には、複数の光ライン端末が必要とされる。そのような場合には、集積の程度の改善が重要になる。本発明の実施形態は光ライン端末の部品の共有によりコストを低減し、それによりパワー消費を減少させることに貢献する。
本発明のある実施形態は、種々のブロードバンド光源の問題解決のための方法を提供するので、光ネットワークの信頼性を最大にすることができ、また安定した高品質の伝送サービスが各加入者に提供される。
上記の明細書において、本発明がその例としての特定の実施形態を参照して記述された。しかしながら、本発明に対して種々の修正と変形が、本発明のより広い精神と範囲から逸脱することなくなされることができることは明白である。従って明細書と図面は、限定的な意味ではなく一例とみなされるべきである。
中央基地局において複数の光ライン端末を有する、送給光を用いた従来技術の波長分割多重アクセス受動光ネットワークのブロック図である。 ブロードバンド光源が多数の光ライン端末により共有される、本発明の一実施形態を示す図である。 光ライン端末用の、１対１または１＋１の障害回復機能を有する、共有されたブロードバンド光源の実施形態の一例を示す図である。 光ライン端末用の、１対１または１＋１の障害回復機能を有する、共有されたブロードバンド光源の実施形態の他の例を示す図である。 光ライン端末用の、１対Ｍの障害回復機能を有する、共有されたブロードバンド光源の実施形態の一例を示す図である。 複数の光ライン端末用の、ブロードバンド光源の共有の他の例を示す図である。 複数の光ライン端末用の、共有されたブロードバンド光源と光増幅器の使用の他の例を示す図である。 光ライン端末用の、偏光されたブロードバンド光源の一例を示す図である。 ブロードバンド波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサおよび２つの光波長ルータを用いる光ライン端末のブロック図である。

Claims (17)

  1. 高強度ブロードバンド光源と、
    前記高強度ブロードバンド光源の出力を複数の光ライン端末に、共有された方法で分配するための、前記高強度ブロードバンド光源に結合された光パワー・ディストリビューターと、を含む装置。
  2. 前記高強度ブロードバンド光源の出力が非コヒーレントな光である請求項１に記載の装置。
  3. 前記高強度ブロードバンド光源が光の第１のバンド用である請求項１に記載の装置。
  4. 複数の高強度ブロードバンド光源と、
    前記複数の高強度ブロードバンド光源の出力を複数の光ライン端末に、共有された方法で分配するための、前記複数の高強度ブロードバンド光源に結合された光パワー・ディストリビューターと、を含む装置。
  5. 前記複数の高強度ブロードバンド光源が２つの高強度ブロードバンド光源を含む請求項４に記載の装置。
  6. 前記複数の高強度ブロードバンド光源が２つよりも多い高強度ブロードバンド光源を含む請求項４に記載の装置。
  7. 複数の高強度ブロードバンド光源と、
    １つの出力を提供するために、前記複数の高強度ブロードバンド光源のそれぞれの出力の間を切り換える光パス・コントローラーと、
    前記光パス・コントローラーの出力を複数の光ライン端末に、共有された方法で分配するための、前記光パス・コントローラーの出力に結合された光パワー・ディストリビューターと、を含む装置。
  8. 前記光パス・コントローラーが制御信号により制御される請求項７に記載の装置。
  9. 複数の第１の高強度ブロードバンド光源と、
    各々が、複数の光ライン端末のそれぞれ１つに結合された複数の出力を有し、前記複数の第１の高強度ブロードバンド光源のそれぞれ１つに結合された複数の光パワー・ディストリビューターと、
    第２の高強度ブロードバンド光源と、
    前記第２の高強度ブロードバンド光源の出力に結合された入力を有し、かつ複数の出力を有する光パス・スイッチであって、前記光パス・スイッチの前記複数の出力の各出力が、前記複数の光パワー・ディストリビューターのそれぞれ１つの入力に結合され、前記光パス・スイッチが前記第２の高強度ブロードバンド光源の前記出力を前記複数の光パワー・ディストリビューターの１つの入力に結合する光パス・スイッチと、を含む装置。
  10. 前記光パス・スイッチが制御信号により制御される請求項９に記載の装置。
  11. 複数の高強度ブロードバンド光源と、
    前記複数の高強度ブロードバンド光源の出力を光ディストリビューターの複数の出力に、共有された方法で分配するための、前記複数の高強度ブロードバンド光源に結合された光ディストリビューターと、
    複数の光パワー・ディストリビューターであって、前記複数の光パワー・ディストリビューターの各々が、前記光ディストリビューターの前記複数の出力のそれぞれ１つに結合された入力を有し、複数の光ライン端末のそれぞれ１つと結合された複数の出力を有し、共有された方法で前記出力の間で光入力を分配する複数の光パワー・ディストリビューターと、を含む装置。
  12. ブロードバンド光源と、
    前記ブロードバンド光源の出力を光パワー・ディストリビューターの複数の出力に、共有された方法で分配するための、前記ブロードバンド光源に結合された光パワー・ディストリビューターと、
    前記光パワー・ディストリビューターの前記複数の出力のそれぞれ１つに結合された複数の光増幅器と、を含む装置。
  13. 前記複数の光増幅器のそれぞれの出力が、それぞれの光ライン端末の複数のブロードバンド光源カプラーのそれぞれの１つに結合される請求項１２に記載の装置。
  14. 偏光されたブロードバンド光源と、
    前記偏光されたブロードバンド光源の出力に結合された入力を有する減偏光子と、を含む装置。
  15. 第１の方向に偏光された出力を有する第１のブロードバンド光源と、
    前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏光された出力を有する第２のブロードバンド光源と、
    前記第１のブロードバンド光源の出力に結合された第１の入力を有し、前記第２のブロードバンド光源の出力に結合された第２の入力を有する偏光化カプラーと、を含む装置。
  16. 複数の光送信器、
    第１のバンド用の光波長ルータ、
    を含む第１の集積されたモジュールと、
    複数の光受信器、
    第２のバンド用の光波長ルータ、
    を含む第２の集積されたモジュールと、
    を含む装置。
  17. 前記第１のバンド用の前記光波長ルータに結合された前記第１のバンド用のブロードバンド光源と、
    前記第２のバンド用の前記光波長ルータに結合された前記第２のバンド用のブロードバンド光源と、
    をさらに含む請求項１６に記載の装置。
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