JP2010263266A - 複合型光信号合分波器及び受動型光加入者システム - Google Patents

Abstract

【課題】既存のＰＯＮを利用してＷＤＭ−ＰＯＮを構築できる複合型光信号合分波器及び受動型光加入者システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る複合型光信号合分波器３０３は、２つの合波端子（１１、１２）、ｎ個（ｎは自然数）の第１分波端子１３及びｎ個の第２分波端子１４を有する第１光合分波回路１０と、１つの合波端子２１とｎ個の分波端子２３を有する第２光合分波回路２０と、第１光合分波回路１０の合波端子１１と第２光合分波回路２０の合波端子２１とを接続する第１導波路３０と、第１光合分波回路１０のｎ個の第１分波端子１３と第２光合分波回路２０のｎ個の分波端子２３とを一対一で接続するｎ本の第２導波路４０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光合分波回路を複数有する複合型光信号合分波器及び、これを備える受動型光加入者システムに関する。

図５は、光加入者系ネットワークとして国際電気通信連合（ＩＴＵ）により標準仕様が勧告されている光受動ネットワーク（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、以下ＰＯＮと記す）１５０の構成を説明するブロック図である。ＰＯＮ１５０は中央光送受信装置１５１、幹線伝送路１５２、光信号分岐器１５３、支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）、端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）を含む。また、中央光送受信装置１５１は伝送路１５５で外部ネットワーク（不図示）に接続される。外部ネットワークは、例えば、都市内ネットワークまたは広域ネットワークである。端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）は端末伝送路（１８１、１８２、・・・、１８ｎ）で図示していない端末機器等に接続される。ここで、端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）の総数は一般的に３２個程度から６４程度である。

中央光送受信装置１５１の光信号入出力端子と光信号分岐器１５３とが幹線伝送路１５２で接続され、光信号分岐器１５３と端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）とがそれぞれ支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）で接続される。

中央光送受信装置１５１は波長λｄの下り光信号を時分割し、端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）の各々に割り当てられたタイムスロットに割り当て、幹線伝送路１５２へ送信する。送信された波長λｄの下り光信号は光信号分岐器１５３により分岐されて支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）を経由して伝送され端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）に受信される。一方、端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）は、各々に割り当てられたタイムスロットで波長λｕの上り光信号を送信する。光信号分岐器１５３は支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）を経由してきたこれらの波長λｕの上り光信号を合成し、幹線伝送路１５２を通じて中央光信号送受信装置１５１に送出する。

上記のようにＰＯＮは複数の端末機器へ向けて送信される下り信号が光信号分岐器１５３で分岐されるので、下り信号の光電力が小さくなり伝送距離が制限されるという課題があった。さらに光信号分岐器１５３は、分岐した下り信号を端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）全てに送出するので、ＰＯＮには端末装置の相互間で情報漏えいを防ぐための暗号化が必要という課題もあった。

このＰＯＮの課題を解決する通信システムとして、波長分割多重方式の受動型光加入者網（ＷＤＭ−ＰＯＮ）が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。図６は、ＷＤＭ−ＰＯＮの構成を説明するブロック図である。図６のＷＤＭ−ＰＯＮ２００は中央光送受信装置２５１、幹線伝送路１５２、光信号合分波器２０３、支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）、端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）を含む。また、中央光送受信装置２５１は伝送路１５５で外部ネットワーク（不図示）に接続される。端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）は端末伝送路（１８１、１８２、・・・、１８ｎ）で図示していない端末機器等に接続される。中央光送受信装置２５１の光信号入出力端子と光信号合分波器２０３とが幹線伝送路１５２によりに接続され、光信号合分波器２０３と端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）とがそれぞれ支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）で接続される。

ＷＤＭ−ＰＯＮ２００と図５のＰＯＮ１５０との異なる点は、中央光送受信装置２５１が複数の波長（λｄ１、λｄ２、・・・λｄｎ）の光信号を合波して出力し、かつ複数の波長（λｕ１、λｕ２、・・・λｕｎ）の上り信号を受信する機能を有する点、および端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）が各々に割り当てられた波長（λｄ１、λｄ２、・・・λｄｎ）の光信号を受信し、かつ各々に割り当てられた波長（λｕ１、λｕ２、・・・λｕｎ）の上り信号を送信する機能を有する点である。

光信号合分波器２０３は、例えば、アレイ光導波路回折格子（ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ−Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ））型光合分波回路である。図７は、ＡＷＧの構成図である。１０１は基板であり、シリコン又は石英などが用いられる。この基板１０１上に光導波路を構成し、ＡＷＧを構成することができる。図７のＡＷＧ１００は、複数の入出力導波路１０２、スラブ導波路１０３、アレイ導波路１０４、スラブ導波路１０５、及び入出力導波路１０６を含む。アレイ導波路１０４は長さの異なる複数の導波路群であり、入出力導波路１０２及び入出力導波路１０６は複数の導波路群である。また、ＡＷＧ１００はアレイ導波路１０４の中心部分から見て左右対称に構成されるのが一般的である。

図８はＡＷＧの機能構成図である。図８では、図７に示したＡＷＧ１００の入出力導波路の一方を複数の光信号が入出力される合波端子群１１０として示し、ＡＷＧ１００の入出力導波路の他方を複数の光信号が入出力される分波端子群１２０として示している。また、合波端子群１１０を構成する端子の中の２の端子をそれぞれ合波端子１１１、合波端子１１２として示し、分波端子群１２０のそれぞれを分波端子（１２１、１２２、・・・、１２ｎ）として示している。

図９は、ＡＷＧ１００の分波動作を示す。ＡＷＧ１００は、合波端子１１１へ異なる波長（λ１１、λ１２、・・・λ１ｎ）の光信号が入力された場合、これを分波し、分波端子（１２１、１２２、・・・、１２ｎ）の各々に出力する。一方、ＡＷＧ１００は、分波端子（１２１、１２２、・・・、１２ｎ）の各々に異なる波長（λ１１、λ１２、・・・λ１ｎ）の光信号が入力された場合、これらの光信号を合波し、合波端子１１１から出力する。このようにＡＷＧ１００は双方向の光信号の伝送特性を持つ。

図１０にＡＷＧ１００の合波動作を示す。図１０では、ＡＷＧ１００の分波端子（１２１、１２２、・・・、１２ｎ）の各々に異なる波長の光信号（λ２１、λ２２、・・・λ２ｎ）が入力されている。ＡＷＧ１００は、光信号（λ２１、λ２２、・・・λ２ｎ）を合波し、合波端子１１２から出力する。この場合も図９の場合と同様にＡＷＧ１００は双方向の光信号の伝送特性を持つ。

図１１はＡＷＧ１００の合波端子群１１０と分波端子群１２０の間の光伝送特性の一例である。図１１において縦軸は光損失を示し、横軸は光信号の波長を示す。図１１において光伝送特性（Ｉ）は、合波端子群１１０の中の合波端子１１１と分波端子群１２０の中の分波端子（１２１、１２２、・・・、１２ｎ）の間の光損失特性を示している。ここで光損失は波長（λ１ａ、λ１ｂ、・・・、λ１ｎ）で小さくなっており、ＡＷＧ１００の光信号の通過帯域となることを示している。さらに、光伝送特性（ＩＩ）も、同様に合波端子１１１と分波端子群１２０の中の分波端子（１２１、１２２、・・・、１２ｎ）の間の光損失特性であり、波長（λ２ａ、λ２ｂ、・・・、λ２ｎ）もＡＷＧ１００の光信号の通過帯域となることを示している。ここで、波長λ１ａと波長λａ２、波長λ１ｂとλｂ２、・・・、波長λ１ｎと波長λｎ２とはフリー・スペクトラル・レンジ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａ１ Ｒａｎｇｅ、以下ＦＳＲと記す。）と呼ばれる一定の波長間隔を持つ。さらに光伝送特性（ＩＩＩ）に示される波長（λ３ａ、λ３ｂ、・・・、λ３ｎ）もＡＷＧ１００の光信号の通過帯域である。波長λ１ａと波長λａ３、波長λ１ｂとλｂ３、・・・、波長λ１ｎと波長λｎ３とはＦＳＲの２倍の波長間隔を持つ。

図１１の光伝送特性（Ｉ）、光伝送特性（ＩＩ）、光伝送特性（ＩＩＩ）で示すように、合波端子群１１０中の１の端子と分波端子群１２０の中の１の端子の間の光伝送特性は、ＡＷＧ１００が固有で持つＦＳＲ毎の波長の光信号を低損失で伝送できる通過帯域が存在する。例えば、図１１のＡＷＧ１００の場合、合波端子１１１と分波端子１２１の間で波長（λ１ａ、λ２ａ、・・・、λｎａ）の光信号が双方向に通過できる。

次に図６のＷＤＭ−ＰＯＮ２００の動作について説明する。中央光送受信装置２５１は端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）の各々に割り当てられた波長（λｄ１、λｄ２、・・・λｄｎ）の下り光信号が合波された波長多重信号を幹線伝送路１５２へ送信する。図７〜図１１で説明したように、光信号合分波器２０３はこの波長多重信号を分波し、支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）へ出力する。端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）は、支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）経由して伝送された光信号を受信する。一方、端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）は各々に割り当てられた波長（λｕ１、λｕ２、・・・、λｕｎ）の上り信号を支線伝送路（１６１、１６２、・・・、１６ｎ）を経由して送信する。図７〜図１１で説明したように、光信号合分波器２０３はこれらの上り信号を合波し、波長多重信号として幹線伝送路１５２へ出力する。中央光送受信装置２５１は、この波長多重信号を受信する。なお、下り信号と上り信号とは次の波長関係を持つ。波長関係とは、波長λｕ１と波長λｄ１、波長λｕ２と波長λｄ２、波長λｕｎと波長λｄｎとは光信号合分波器２０３のＦＳＲの整数倍の波長間隔を持つという関係である。

以上説明したように、ＷＤＭ−ＰＯＮ２００は、光信号合分波器２０３で波長（λｄ１、λｄ２、・・・λｄｎ）の下り光信号を非常に少ない損失で分波できるので、下り信号の光電力の低下を回避でき、中央光送受信装置２５１と端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）との間の伝送距離をＰＯＮ１５０に比べて大幅に拡大できる。さらに、光信号合分波器２０３が下り信号を波長（λｄ１、λｄ２、・・・λｄｎ）毎に端末光送受信装置（２７１、２７２、・・・、２７ｎ）に送信できるため、端末装置の相互間で情報漏えいを防ぐための暗号化が不要となる。

特開２００６−１６６４４６号公報

しかし、図６のＷＤＭ−ＰＯＮ２００には上り信号と下り信号とが次の波長関係を持たなければならないという制約があった。その波長関係とは、波長λｕ１と波長λｄ１、波長λｕ２と波長λｄ２、波長λｕｎと波長λｄｎとは光信号合分波器２０３のＦＳＲの整数倍の波長間隔にしなければならないという関係である。

また、上り信号の波長と下り信号の波長とを上記波長関係と無関係に設定した場合、光信号合分波器２０３と各端末装置との間を２本の光ファイバで接続しなければならないという制限があった。これは次の理由による。光信号合分波器２０３がＡＷＧ１００を有している場合で説明する。光信号合分波器２０３と各端末装置との間を１本の光ファイバで接続すると、ＡＷＧ１００は同じ分波端子で上り信号と下り信号を授受することになる。例えば、分波端子１２１で下り信号λｄ１と上り信号λｕ１を授受することになる。この場合、上り信号（λｕ１、λｕ２、・・・、λｕｎ）は下りの波長多重信号が入力される合波端子１１１と異なる合波端子、例えば合波端子１１２で合波することになる。このため、光信号合分波器２０３において上り信号を下りの波長多重信号が入力される合波端子で合波させるために、端末装置からの上り信号を下り信号とは別の分波端子に接続する必要があったからである。これら制限のため、ＷＤＭ−ＰＯＮを導入するためには、既存のＰＯＮとは別にシステムを構築しなければならないという課題があった。

そこで、本発明は、既存のＰＯＮを利用してＷＤＭ−ＰＯＮを構築できる複合型光信号合分波器及び受動型光加入者システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る複合型光信号合分波器は、複数の光合分波回路を組み合わせることとした。

本発明に係る複合型光信号合分波器は、ｍ個（ｍは自然数）の第１合波端子、１つの第２合波端子、ｎ個（ｎは自然数）の第１分波端子のグループをｍ個、及びｎ個の第２分波端子を有する第１光合分波回路と、１つの合波端子及びｎ個の分波端子を有し、前記グループにそれぞれ対応するｍ個の第２光合分波回路と、前記第１光合分波回路のｍ個の第１合波端子とｍ個の前記第２光合分波回路の合波端子とを一対一で接続するｍ本の第１導波路と、前記第１光合分波回路の第１分波端子の前記グループ毎に、前記グループ内のｎ個の第１分波端子と前記グループに対応する前記第２光合分波回路のｎ個の分波端子とを一対一で接続するｎ本の第２導波路と、を備える。

本発明に係る他の複合型光信号合分波器は、ｍ個（ｍは自然数）の第１合波端子、１つの第２合波端子、ｎ個（ｎは自然数）の第１分波端子のグループをｍ個、及びｎ個の第２分波端子を有する第１光合分波回路と、ｍ個の合波端子、及びｍ×ｎ個の分波端子を有し、前記分波端子が前記第１光合分波回路の前記第１分波端子のグループに対応するｍ個のグループに分けられている第２光合分波回路と、前記第１光合分波回路のｍ個の第１合波端子と前記第２光合分波回路のｍ個の合波端子とを一対一で接続するｍ本の第１導波路と、前記グループ毎に、ｎ個の第１分波端子と前記第２光合分波回路のｎ個の分波端子とを一対一で接続するｎ本の第２導波路と、を備える。

以下に本複合型光信号合分波器をｍ＝１の場合で詳細に説明する。本発明に係る複合型光信号合分波器は、少なくとも２つの合波端子、ｎ個（ｎは自然数）の第１分波端子及びｎ個の第２分波端子を有する第１光合分波回路と、少なくとも１つの合波端子とｎ個の分波端子を有する第２光合分波回路と、前記第１光合分波回路の１の合波端子と前記第２光合分波回路の１の合波端子とを接続する第１導波路と、前記第１光合分波回路のｎ個の第１分波端子と前記第２光合分波回路のｎ個の分波端子とを一対一で接続するｎ本の第２導波路と、を備える。

第１光合分波回路は、上りの信号が合波された波長多重信号を下りの波長多重信号が入力される合波端子と異なる合波端子に出力する。この波長多重信号は第２光合分波回路の合波端子に入力され、再び上り信号毎に分波される。さらに、この分波された上り信号は第１光合分波回路の分波端子に再び結合される。ここで、分波された上り信号は、これらが、第１光合分波回路において下りの波長多重信号が入力される合波端子で合波される分波端子に結合される。

このため、本複合型光信号分波器をＰＯＮの光信号分岐器の代替とすることで、上りの信号波長と下りの信号波長とを第１光合分波回路のＦＳＲに無関係に設定することができ、複合型光信号合分波器と端末装置との間を１本の光ファイバとすることができる。従って、本発明は、既存のＰＯＮを利用してＷＤＭ−ＰＯＮを構築できる複合型光信号合分波器を提供することができる。

本発明に係る複合型光信号分波器の前記第１光合分波回路及び前記第２光合分波回路の双方を搭載する基板をさらに備えることが好ましい。さらに、本発明に係る複合型光信号分波器の前記基板は、前記第１導波路及び前記第２導波路も搭載してもよい。第１光合分波回路、第２光合分波回路、及び第１から第４導波路を同一基板上に集積化することで、複合型光信号合分波器を非常に小型で経済的に実現することができる。

本発明に係る受動型光加入者システムは、外部のネットワークと波長多重信号を授受する中央光送受信装置と、前記第１光合分波回路の他の合波端子を通じて前記中央光送受信装置と前記波長多重信号を授受する前記複合型光信号合分波器と、前記第１光合分波回路のｎ個の第２分波端子と一対一で接続するｎ個の端末光送受信装置と、を備える。

本複合型光信号分波器を光信号分岐器の代替とすれば、既存のＰＯＮを利用してＷＤＭ−ＰＯＮを構築できる受動型光加入者システムを提供することができる。また、上りの信号波長と下りの信号波長とを第１光合分波回路のＦＳＲに無関係に設定することができ、ネットワーク構成が非常に有利となる。

本発明は、既存のＰＯＮを利用してＷＤＭ−ＰＯＮを構築できる複合型光信号合分波器及び受動型光加入者システムを提供することができる。

本発明に係る複合型光信号合分波器を説明する概略図である。 本発明に係る複合型光信号合分波器の分波動作を説明する概略図である。 本発明に係る複合型光信号合分波器の合波動作を説明する概略図である。 本発明に受動型光加入者システムの構成を説明するブロック図である。 従来のＰＯＮの構成を説明するブロック図である。 従来のＷＤＭ−ＰＯＮの構成を説明するブロック図である。 ＡＷＧの構成図である。 ＡＷＧの機能構成図である。 ＡＷＧの機能構成図である。 ＡＷＧの機能構成図である。 ＡＷＧの光伝送特性を説明する図である。 本発明に係る複合型光信号合分波器を説明する概略図である。 本発明に係る複合型光信号合分波器を説明する概略図である。

以下、具体的に実施形態を示して本発明を詳細に説明するが、本願の発明は以下の記載に限定して解釈されない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

図１は、本実施形態の複合型光信号合分波器３０３を説明する構成図である。複合型光信号合分波器３０３は、２つの合波端子（１１、１２）、ｎ個（ｎは自然数）の第１分波端子１３及びｎ個の第２分波端子１４を有する第１光合分波回路１０と、１つの合波端子２１とｎ個の分波端子２３を有する第２光合分波回路２０と、第１光合分波回路１０の合波端子１１と第２光合分波回路２０の合波端子２１とを接続する第１導波路３０と、第１光合分波回路１０のｎ個の第１分波端子１３と第２光合分波回路２０のｎ個の分波端子２３とを一対一で接続するｎ本の第２導波路４０と、を備える。

第１光合分波回路１０及び第２光合分波回路２０は、例えば、図７から図１０で説明したＡＷＧ１００とすることができる。第１光合分波回路１０の合波端子（１１、１２）はそれぞれＡＷＧ１００の合波端子（１１１、１１２）であり、第１光合分波回路１０の第１分波端子１３及び第２分波端子１４とでＡＷＧ１００の分波端子（１２１、１２２、・・・、１２ｎ）を構成する。同様に、第２光合分波回路２０の合波端子２１はＡＷＧ１００の合波端子１１１であり、第２光合分波回路２０の分波端子２３はそれぞれＡＷＧ１００の分波端子（１２１、１２２、・・・、１２ｎ）である。合波端子１２は外部と波長多重信号を授受する入出力端子５１と接続している。第２分波端子１４は外部と光信号を授受する端末端子（５２−１、５２−２、・・・、５２−ｎ）と接続している。

第１導波路３０及び第２導波路４０は、例えば、光ファイバや光導波路とすることができる。第１導波路３０は、第１光合分波回路１０の合波端子１１と第２光合分波回路２０の合波端子２１とを接続している。第２導波路４０は、第１光合分波回路１０のｎ個の第１分波端子１３と第２光合分波回路２０のｎ個の分波端子２３とを一対一で接続している。

複合型光信合分波器３０３は、第１光合分波回路１０及び第２光合分波回路２０の双方を搭載する基板５０をさらに備える。基板５０は、例えば、シリコン又は石英である。基板５０には、入出力端子５１及び端末端子（５２−１、５２−２、・・・、５２−ｎ）も搭載される。これらを同一の基板５０上に集積化することにより、非常に小型で経済的に実現することができる。

基板５０は、第１導波路３０及び第２導波路４０も搭載する。第１導波路３０と第２導波路４０の何れか一方、または両方を基板５０上に集積化すれば、より一層小型で経済的に複合型光信合分波器３０３を実現することができる。

図２は、複合型光信合分波器３０３の分波動作を説明する概略図である。第１光合分波回路１０は、波長多重信号（λ１１、λ１２、・・・λ１ｎ）が合波端子１２に入力された場合、それぞれの第２分波端子１４に波長（λ１１、λ１２、・・・、λ１ｎ）の光信号を分波する。すなわち、複合型光信合分波器３０３は、下り信号である波長多重信号（λ１１、λ１２、・・・λ１ｎ）を波長毎に分波して端末端子（５２−１、５２−２、・・・、５２−ｎ）に出力する。

図３は、複合型光信合分波器３０３の合波動作を説明する概略図である。第１光合分波回路１０は、異なる波長の光信号（λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎ）がそれぞれ第２分波端子１４に入力された場合にこれらを合波して合波端子１１から波長多重信号（λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎ）を出力する。第１導波路３０は、この波長多重信号（λ２１、λ２２、・・・λ２ｎ）を第２光合分波回路２０の合波端子２１へ結合する。第２光合分波回路２０はこの波長多重信号（λ２１、λ２２、・・・λ２ｎ）をそれぞれの分波端子２３へ分波する。ｎ本の第２導波路４０は、分波端子２３から出力されるそれぞれの光信号（λ２１、λ２２、・・・λ２ｎ）を第１光合分波回路１０の第１分波端子１３に結合する。第１光合分波回路１０は、これらの光信号（λ２１、λ２２、・・・λ２ｎ）を合波し、合波端子１２から出力する。すなわち、複合型光信合分波器３０３は、上り信号である異なる波長の光信号（λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎ）を合波し、波長多重信号を入出力端子５１に出力する。

以上説明したように、複合型光信合分波器３０３は、入出力端子５１に下り信号の波長多重信号（λ１１、λ１２、・・・λ１ｎ）が入力された場合、分波して各々に対応する端末端子（５２−１、５２−２、・・・、５２−ｎ）から出力し、端末端子（５２−１、５２−２、・・・、５２−ｎ）に上り信号の異なる波長の光信号（λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎ）がそれぞれ入力された場合、これらを合波した波長多重信号を入出力端子５１から出力する。

第１光合分波回路１０はＡＷＧ１００であるから、第２分波端子１４からの光信号（λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎ）が合波するＡＷＧ１００の合波端子を合波端子１１とし、光信号（λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎ）が合波端子１２に合波できるＡＷＧ１００の分波端子を第１分波端子１３としている。これにより、上りの信号波長と下りの信号波長とを第１光合分波回路１０のＦＳＲと無関係に設定することができ、複合型光信号合分波器３０３の各端末端子（５２−１、５２−２、・・・、５２−ｎ）と各端末装置との間を１本の光ファイバとすることができる。従って、複合型光信号分波器３０３をＰＯＮの光信号分岐器の代替とすることができる。

図４は、受動型光加入者システム３００の構成を説明するブロック図である。受動型光加入者システム３００は、外部ネットワーク（不図示）と波長多重信号を授受する中央光送受信装置３５１と、入出力端子５１を通じて中央光送受信装置３５１と波長多重信号を授受する図１の複合型光信号合分波器３０３と、端末端子（５２−１、５２−２、・・・、５２−ｎ）と一対一で接続するｎ個の端末光送受信装置（３７１、３７２、・・・、３７ｎ）と、を備える。

受動型光加入者システム３００は、図１の複合型光信号分波器３０３を図５のＰＯＮ１５０の光信号分岐器１５３の代替とすることができる。また、受動型光加入者システム３００において、図４の中央光送受信装置３５１及び端末光送受信装置（３７１、３７２、・・・、３７ｎ）は、それぞれ図５の中央光送受信装置１５１及び端末光送受信装置（１７１、１７２、・・・、１７ｎ）と同じものとしてもよく、本システムの特性に合せた中央光送受信装置及び端末光送受信装置としてもよい。受動型光加入者システム３００は、複合型光信号分波器３０３を備えているため、上り信号と下り信号の波長選択に、図６のＷＤＭ−ＰＯＮ２００のような光合分波回路のＦＳＲによる制限がない。具体的には、受動型光加入者システム３００は、中央光送受信装置３５１が送信する下り信号の波長多重信号の各波長（λｄ１、λｄ２、・・・、λｄｎ）と端末光送受信装置（３７１、３７２、・・・、３７ｎ）が送信する上り信号の光信号の各波長（λｕ１、λｕ２、・・・λｕｎ）とを独立に選択可能である。

（他の実施形態）
第２光合分波回路を構成する形態は複数存在する。図１２と図１３は第２光合分波回路が複数である複合型光信号合分波器を説明する図である。図１２と図１３は例であり、第２光合分波回路の個数や接続方法は実装上の条件で設定することができる。

図１２の複合型光信号合分波器３０４は、第１光合分波回路１０と、第２光合分波回路（２０−１、２０−２）と、第１導波路（３０−１、３０−２）と、第２導波路（４０−１、４０−２）と、を備える。実装上の条件でさらに多くの第２光合分波回路を備えてもよい。

第１光合分波回路１０は、２個の第１合波端子（１１−１、１１−２）、１つの第２合波端子１２、ｎ個（ｎは自然数）の第１分波端子１３−１で形成されるグループ、ｎ個の第１分波端子１３−２で形成されるグループ、及びｎ個の第２分波端子１４を有する。

第２光合分波回路２０−１は、１つの合波端子２１−１及びｎ個の分波端子２３−１を有する。第２光合分波回路２０−１は、第１光合分波回路１０の第１分波端子１３−１のグループに対応する。第２光合分波回路２０−２は、１つの合波端子２１−２及びｎ個の分波端子２３−２を有する。第２光合分波回路２０−２は、第１光合分波回路１０の第１分波端子１３−２のグループに対応する。

第１導波路３０−１は、第１光合分波回路１０の第１合波端子１１−１と第２光合分波回路２０−１の合波端子２１−１と接続する。第１導波路３０−２は、第１光合分波回路１０の第１合波端子１１−２と第２光合分波回路２０−２の合波端子２１−２と接続する。

第２導波路４０−１は、第１光合分波回路１０のｎ個の第１分波端子１３−１と第２光合分波回路２０−１のｎ個の分波端子２３−１とを一対一で接続するｎ本の導波路である。第２導波路４０−２は、第１光合分波回路１０のｎ個の第１分波端子１３−２と第２光合分波回路２０−２のｎ個の分波端子２３−２とを一対一で接続するｎ本の導波路である。

図１３の複合型光信号合分波器３０５は、第１光合分波回路１０と、第２光合分波回路２５と、第１導波路（３０−１、３０−２）と、第２導波路（４０−１、４０−２）と、を備える。複合型光信号合分波器３０５は、合波端子を複数有する第２光合分波回路２５を備えていることが特徴である。図１３では第２光合分波回路２５の合波端子は２つであるが、実装上の条件でさらに多くの合波端子を有してもよい。また、複合型光信号合分波器３０５は、実装上の条件で第２光合分波回路２５を複数備えてもよい。

第１光合分波回路１０は、図１２の第１光合分波回路１０と同様である。

第２光合分波回路２５は、２個の合波端子（２１−１、２１−２）、ｎ個の分波端子２３−１で構成されるグループ、及びｎ個の分波端子２３−２で構成されるグループを有する。分波端子２３−１のグループが第１光合分波回路１０の第１分波端子１３−１のグループに対応し、分波端子２３−２のグループが第１光合分波回路１０の第１分波端子１３−２のグループに対応している。

第１導波路３０−１は、第１光合分波回路１０の第１合波端子１１−１と第２光合分波回路２５の合波端子２１−１と接続する。第１導波路３０−２は、第１光合分波回路１０の第１合波端子１１−２と第２光合分波回路２５の合波端子２１−２と接続する。

第２導波路４０−１は、第１光合分波回路１０のｎ個の第１分波端子１３−１と第２光合分波回路２５のｎ個の分波端子２３−１とを一対一で接続するｎ本の導波路である。第２導波路４０−２は、第１光合分波回路１０のｎ個の第１分波端子１３−２と第２光合分波回路２５のｎ個の分波端子２３−２とを一対一で接続するｎ本の導波路である。

複合型光信号合分波器（３０４、３０５）は、入出力端子５１から入力する波長（λ１、λ２、・・・、λ９）の波長多重信号を、分波して波長（λ１、λ２、λ３）の組の光信号、波長（λ４、λ５、λ６）の組の光信号、及び波長（λ７、λ８、λ９）の組の光信号を、それぞれ端末端子（５２−１、５２−２、５２−３）から出力する。

逆に、複合型光信号合分波器（３０４、３０５）は、端末端子（５２−１、５２−２、５２−３）から入力された波長（λ１、λ２、λ３）の組の光信号、波長（λ４、λ５、λ６）の組の光信号、及び波長（λ７、λ８、λ９）の組の光信号を合波して波長（λ１、λ２、・・・、λ９）の波長多重信号を入出力端子５１から出力する。

複合型光信号合分波器（３０４、３０５）は、複合型光信号合分波器３０３の代替として図４の受動型光加入者システムに組み込むことができる。

１０：第１光合分波回路
１１、１１−１、１１−２：第１合波端子
１２：第２合波端子
１３、１３−１、１３−２：第１分波端子
１４：第２分波端子
２０、２０−１、２０−２：第２光合分波回路
２１、２１−１、２１−２：合波端子
２３、２３−１、２３−２：分波端子
３０、３０−１、３０−２：第１導波路
４０、４０−１、４０−２：第２導波路
５０：基板
５１：入出力端子
５２−１、５２−２、５２−３、・・・、５２−ｎ：端末端子
１００：アレイ光導波路回折格子（ＡＷＧ）
１０１：基板
１０２、１０６：入出力導波路
１０３、１０５：スラブ導波路
１０４：アレイ導波路
１１０：合波端子群
１１１、１１２：合波端子
１２０：分波端子群
１２１、１２２、・・・、１２ｎ：分波端子
１５０：光受動ネットワーク（ＰＯＮ）
１５１、２５１、３５１：中央光送受信装置
１５２：幹線伝送路
１５３：光信号分岐器
１５５：伝送路
１６１、１６２、・・・、１６ｎ：支線伝送路
１７１、１７２、・・・、１７ｎ：端末光送受信装置
１８１、１８２、・・・、１８ｎ：端末伝送路
２００：光波長多重伝送光受動ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）
２０３：光信号合分波器
２７１、２７２、・・・、２７ｎ：端末光送受信装置
３００：受動型光加入者システム
３０３、３０４、３０５：複合型光信号合分波器
３７１、３７２、・・・、３７ｎ：端末光送受信装置

Claims (5)

1. ｍ個（ｍは自然数）の第１合波端子、１つの第２合波端子、ｎ個（ｎは自然数）の第１分波端子のグループをｍ個、及びｎ個の第２分波端子を有する第１光合分波回路と、
   １つの合波端子及びｎ個の分波端子を有し、前記グループにそれぞれ対応するｍ個の第２光合分波回路と、
   前記第１光合分波回路のｍ個の第１合波端子とｍ個の前記第２光合分波回路の合波端子とを一対一で接続するｍ本の第１導波路と、
   前記第１光合分波回路の第１分波端子の前記グループ毎に、前記グループ内のｎ個の第１分波端子と前記グループに対応する前記第２光合分波回路のｎ個の分波端子とを一対一で接続するｎ本の第２導波路と、
   を備える複合型光信号合分波器。
2. ｍ個（ｍは自然数）の第１合波端子、１つの第２合波端子、ｎ個（ｎは自然数）の第１分波端子のグループをｍ個、及びｎ個の第２分波端子を有する第１光合分波回路と、
   ｍ個の合波端子、及びｍ×ｎ個の分波端子を有し、前記分波端子が前記第１光合分波回路の前記第１分波端子のグループに対応するｍ個のグループに分けられている第２光合分波回路と、
   前記第１光合分波回路のｍ個の第１合波端子と前記第２光合分波回路のｍ個の合波端子とを一対一で接続するｍ本の第１導波路と、
   前記グループ毎に、ｎ個の第１分波端子と前記第２光合分波回路のｎ個の分波端子とを一対一で接続するｎ本の第２導波路と、
   を備える複合型光信号合分波器。
3. 前記第１光合分波回路及び前記第２光合分波回路の双方を搭載する基板をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合型光信号合分波器。
4. 前記基板は、前記第１導波路及び前記第２導波路も搭載することを特徴とする請求項３に記載の複合型光信号合分波器。
5. 外部のネットワークと波長多重信号を授受する中央光送受信装置と、
   前記第１光合分波回路の他の合波端子を通じて前記中央光送受信装置と前記波長多重信号を授受する請求項１から４のいずれかに記載の複合型光信号合分波器と、
   前記第１光合分波回路のｎ個の第２分波端子と一対一で接続するｎ個の端末光送受信装置と、
   を備える受動型光加入者システム。

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