JP2011193145A - 光リング間接続用光ノード装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小規模且つ安価な光リング間接続用光ノード装置を提供する。
【解決手段】ノード装置（光リング間接続用光ノード装置）Ｎ１によれば、第１光リングＲ１の環状光ファイバ（第１環状光ファイバ）Ｆa の一端および環状光ファイバ（第２環状光ファイバ）Ｆb の一端からそれぞれ入力された光信号に含まれる複数の波長のうちの一部をその環状光ファイバＦa および環状光ファイバＦb の他端へそれぞれ出力し、他の一部を、それから光リングネットワーク１０外へ出力（drop）させたλad、λbdを除き、且つ、それに光リングネットワーク１０外から入力（add）されたλaaを加えて、ルーティングのために第２光リングＲ２へ出力する。これにより、専用プロテクション機能を備えると同時に、光と光との間の変換である光クロスコネクトを用いるので、電気変換を行う電気クロスコネクトよりも電力消費が低く、小型且つ安価となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光通信ネットワークにおいて、光信号の伝送方向が反対向きの一対の環状光ファイバをそれぞれ有して相互に連接する光リングの間を相互に接続するための光リング間接続用光ノード装置に関するものである。

現用として用いられるための複数の波長チャンネルを有する光信号を１方向に伝送する環状光ファイバと予備用として用いられるために同じ光信号を他方向に伝送する環状光ファイバとを有する光リングを、複数個含む光通信ネットワークが知られている。非特許文献１にて提案された光通信ネットワークがそれである。この光通信ネットワークでは、各光リングは、始点で信号を複製し、現用パス、予備パスに同じ信号を同時に送信し、終点で受信信号の選択を行う構成（１＋１プロテクション）を備える。

上記光通信ネットワークでは、連接する光リングの相互間で、複数の波長を含む波長多重光を構成する個々の波長の光信号の伝送経路の設定を行う光通信ネットワーク用ノード装置が必要とされ、電気変換を行う電気クロスコネクトよりも電力消費が低く且つ安価な光クロスコネクトを用いてそのノード装置を構成するものが提案されている。非特許文献２にて提案された光通信ネットワークがそれである。

M. J. Li, et al.,「Transparent Optical Protection Ring Architectures and Applications」, Journal of LightwaveTechnology, vol.23, no.10, Oct. 2005 V. Kaman, et al., 「Multi-Degree ROADM's with Agile Add-Drop Access 」, Proc. Photonicsin Swiching 2007, TuA2.5, 2007

ところで、上記のノード装置において、Ｎ×Ｎの光クロスコネクトを波長選択スイッチＷＳＳ（Wavelength SelectiveSwitch）を用いて構成する場合、１×ｎ（ｎ≧Ｎ）波長選択スイッチＷＳＳをＮ個以上必要となり、連接ノード以外の接続ファイバ数が制限されるＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）に比較して、大規模且つ高コストとなる。このため、コストに敏感な地域網への導入の障害となっていた。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、小規模且つ安価な光リング間接続用光ノード装置を提供することにある。

本発明者は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、複数の波長チャンネルを有する波長多重光信号のうちの波長毎に２つの出力ポートに任意に振り分ける機能を有する光部品を用いると、他出力の波長選択スイッチＷＳＳを用いる場合に比較して、光ノード装置の構成を簡易化できることを着想した。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。

すなわち、前記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、複数の波長チャンネルを有する同一の光信号を相互に反対の方向に伝送するための第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバをそれぞれ有する複数の光リングを含む光リングネットワークにおいて、相互に連接する第１光リングと第２光リングとの間を接続する光リング間接続用光ノード装置であって、前記第１光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端からそれぞれ入力された光信号に含まれる複数の波長のうちの一部を該第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの他端へそれぞれ出力し、他の一部を、それから前記光リングネットワーク外へ出力（drop）させたものを除き、且つ、それに該光リングネットワーク外から入力（add）されたものを加えて、ルーティングのために前記第２光リングへ出力することにある。

また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１において、前記第１環状光ファイバの一端からの光信号に含まれる複数の波長から、前記第１環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分けるとともに、前記第２環状光ファイバの一端からの光信号に含まれる複数の波長から、前記第２環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分けることにある。

また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、請求項２において、前記光信号が入力される入力ポートと、その光信号に含まれる波長のうち前記光リング内パス用波長を該第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの他端へそれぞれ出力する第１出力ポートと、その光信号に含まれる波長のうち前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へそれぞれ出力する第２出力ポートとを有する一対の波長可変フィルタを、含むことにある。

また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項３において、前記波長可変フィルタは、前記光信号を波長毎に分離する波長分波素子と、該波長分波素子により分離された波長をそれぞれ集光させる集光装置と、該集光装置により集光されるシリコン基板上の集光位置に局所的に配設され、電気信号に従って該波長を反射し或いは透過させる複数個の液晶開閉素子を有する液晶光スイッチと、該液晶光スイッチを通過した波長を合波する波長合波素子とを有する液晶スイッチ装置を含み、該液晶光スイッチにより反射された波長の光を前記波長分波素子を介して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方から出力し、該液晶光スイッチを通過した波長の光を前記波長合波素子を介して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの他方から出力することにある。

また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、請求項３において、前記波長可変フィルタは、基板と該基板の一面に固着された多層膜を備え、前記光信号を透過および反射させることにより、該光信号に含まれる複数の波長を、予め設定された波長よりも短波長側光と長波長側光とに分離して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方と他方とからそれぞれ出力する多層膜フィルタから成ることにある。

また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、請求項３において、前記波長可変フィルタは、前記光信号を波長毎に分離する回折格子と、該回折格子により分離された各波長の光を互いに平行な光に整列させるレンズ装置と、楔形の反射面を有し、互いに平行な光に整列させられた各波長の光と直交する方向に移動可能に設けられた可動ミラーとを備え、該可動ミラーによって反射された光と該可動ミラーを通過した光とを前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方と他方とからそれぞれ出力する可動型ミラー装置から成ることにある。

また、請求項７に係る発明の要旨とするところは、請求項２において、前記第１環状光ファイバの一端から入力された光信号に含まれる波長から、該第１環状光ファイバの他端に出力するための光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第１波長可変フィルタと、前記第２環状光ファイバの一端から入力された光信号に含まれる波長から、該第２環状光ファイバの他端に出力するための光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第２波長可変フィルタと、前記第１波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長を各波長毎に分波する第１分波器と、前記第２波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長を各波長毎に分波する第２分波器と、前記第１波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長から前記第１分波器により分波された各波長と、前記第２波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長から前記第２分波器により分波された各波長との一方を選択し、選択された波長に含まれる前記ドロップ波長を前記光リングネットワーク外へ出力し、且つ該選択された波長に含まれる前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へ出力する選択用光スイッチ装置とを、含むことにある。

また、請求項８に係る発明の要旨とするところは、請求項７において、前記光リングネットワーク外から入力されるアド波長を前記第２光リングへ出力するために、該アド波長を前記選択用光スイッチ装置により選択された光リング間パス用波長と合波し同時にパスを複製するカプラを、含むことにある。

また、請求項９に係る発明の要旨とするところは、請求項２において、前記第１環状光ファイバの一端から入力された光信号を分波する第１入力光分波器と、前記第２環状光ファイバの一端から入力された光信号を分波する第２入力光分波器と、前記第１入力光分波器により分波された各波長を、前記第１環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第１振分用光スイッチ装置と、前記第２入力光分波器により分波された各波長を、前記第２環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第２振分用光スイッチ装置とを、含むことにある。

また、請求項１０に係る発明の要旨とするところは、請求項９において、前記第１振分用光スイッチ装置により振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長と、前記第２振分用光スイッチ装置により振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長との一方を選択し、選択された波長に含まれる前記ドロップ波長を前記光リングネットワーク外へ出力し、且つ該選択された波長に含まれる前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へ出力する選択用光スイッチ装置とを、含むことにある。

また、請求項１１に係る発明の要旨とするところは、請求項９又は１０において、前記第１振分用光スイッチ装置は、前記第１入力光分波器により分波される波長数と同じ数の１×２スイッチから構成され、前記第２振分用光スイッチ装置は、前記第２入力光分波器により分波される波長数と同じ数の１×２スイッチから構成されていることにある。

また、請求項１２に係る発明の要旨とするところは、請求項７において、前記選択用光スイッチ装置は、前記第１分波器および第２分波器によりそれぞれ分波される波長の最大数と同じ個数の２×２スイッチから構成されていることにある。

また、請求項１３に係る発明の要旨とするところは、請求項１０において、前記選択用光スイッチ装置は、前記第１入力光分波器および第２入力光分波器によりそれぞれ分波される波長の最大数と同じ個数の２×２スイッチから構成されていることにある。

請求項１に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記第１光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端からそれぞれ入力された光信号に含まれる複数の波長のうちの一部を該第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの他端へそれぞれ出力し、他の一部を、それから前記光リングネットワーク外へ出力（drop）させたものを除き、且つ、それに該光リングネットワーク外から入力（add）されたものを加えて、ルーティングのために前記第２光リングへ出力する。これにより、光リングネットワークの各光リングでは、各第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバが現用パスおよび予備パスとして同じ光信号を同時に伝送して専用プロテクション機能を備える。また、この光リング間接続用光ノード装置によれば、光と光との間の変換である光クロスコネクトを用いるので、電気変換を行う電気クロスコネクトよりも電力消費が低く、小型且つ安価となる。

また、請求項２に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記第１環状光ファイバの一端からの光信号に含まれる複数の波長から、前記第１環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分けるとともに、前記第２環状光ファイバの一端からの光信号に含まれる複数の波長から、前記第２環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分けることから、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いることなく、単純な光素子を用いて振り分けが可能となり、光リング間接続用光ノード装置が一層小型且つ安価となる。

また、請求項３に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記光信号が入力される入力ポートと、その光信号に含まれる波長のうち前記光リング内パス用波長を該第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの他端へそれぞれ出力する第１出力ポートと、その光信号に含まれる波長のうち前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へそれぞれ出力する第２出力ポートとを有する一対の波長可変フィルタを、含むことから、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いることなく、単純な光素子から成る３端子の波長可変フィルタを用いて振り分けが可能となり、光リング間接続用光ノード装置が一層小型且つ安価となる。

また、請求項４に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記波長可変フィルタは、前記光信号を波長毎に分離する波長分波素子と、該波長分波素子により分離された波長をそれぞれ集光させる集光装置と、該集光装置により集光されるシリコン基板上の集光位置に局所的に配設され、電気信号に従って該波長を反射し或いは透過させる複数個の液晶開閉素子を有する液晶光スイッチと、該液晶光スイッチを通過した波長を合波する波長合波素子とを有する液晶スイッチ装置を含み、該液晶光スイッチにより反射された波長の光を前記波長分波素子を介して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方から出力し、該液晶光スイッチを通過した波長の光を前記波長合波素子を介して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの他方から出力する。このことから、光リング間接続用光ノード装置は、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いる場合に比較して、比較的構成が簡単で安価な部品から構成されるので、光リング間接続用光ノード装置が一層小型且つ安価となる。

また、請求項５に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記波長可変フィルタは、基板と該基板の一面に固着された多層膜を備え、前記光信号を透過および反射させることにより、該光信号に含まれる複数の波長を、予め設定された波長よりも短波長側光と長波長側光とに分離して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方と他方とからそれぞれ出力する多層膜フィルタから成る。このことから、光リング間接続用光ノード装置は、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いる場合に比較して、比較的構成が簡単で安価な多層膜フィルタから構成されるので、光リング間接続用光ノード装置が一層小型且つ安価となる。

また、請求項６に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記波長可変フィルタは、前記光信号を波長毎に分離する回折格子と、該回折格子により分離された各波長の光を互いに平行な光に整列させるレンズ装置と、楔形の反射面を有し、互いに平行な光に整列させられた各波長の光と直交する方向に移動可能に設けられた可動ミラーとを備え、該可動ミラーによって反射された光と該可動ミラーを通過した光とを前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方と他方とからそれぞれ出力する可動型ミラー装置から成る。このことから、光リング間接続用光ノード装置は、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いる場合に比較して、比較的構成が簡単で安価な部品から構成されるので、光リング間接続用光ノード装置が一層小型且つ安価となる。

また、請求項７に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記第１環状光ファイバの一端から入力された光信号に含まれる波長から、該第１環状光ファイバの他端に出力するための光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第１波長可変フィルタと、前記第２環状光ファイバの一端から入力された光信号に含まれる波長から、該第２環状光ファイバの他端に出力するための光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第２波長可変フィルタと、前記第１波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長を各波長毎に分波する第１分波器と、前記第２波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長を各波長毎に分波する第２分波器と、前記第１波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長から前記第１分波器により分波された各波長と、前記第２波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長から前記第２分波器により分波された各波長との一方を選択し、選択された波長に含まれる前記ドロップ波長を前記光リングネットワーク外へ出力し、且つ該選択された波長に含まれる前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へ出力する選択用光スイッチ装置とを、含む。これにより、光リングネットワークの各光リングでは、各第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバが現用パスおよび予備パスとして同じ光信号を同時に伝送して専用プロテクション機能を備える。また、この光リング間接続用光ノード装置によれば、光と光との間の変換である光クロスコネクトである波長可変フィルタを用いるので、電気変換を行う電気クロスコネクトよりも電力消費が低く、小型且つ安価となる。

また、請求項８に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記光リングネットワーク外から入力されるアド波長を前記第２光リングへ出力するために、該アド波長を前記選択用光スイッチ装置により選択された光リング間パス用波長と合波し同時にパスを複製するカプラを、含むことから、そのカプラにアド波長を入力させることにより、光リングネットワーク外からの信号を光リングネットワーク内へそのアド波長を入力させることができる。

また、請求項９に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記第１環状光ファイバの一端から入力された光信号を分波する第１入力光分波器と、前記第２環状光ファイバの一端から入力された光信号を分波する第２入力光分波器と、前記第１入力光分波器により分波された各波長を、前記第１環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第１振分用光スイッチ装置と、前記第２入力光分波器により分波された各波長を、前記第２環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第２振分用光スイッチ装置とを、含む。これにより、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いることなく、単純な光素子から成る、第１入力光分波器、第２入力光分波器、第１振分用光スイッチ装置、第２振分用光スイッチ装置を用いて振り分けが可能となり、光リング間接続用光ノード装置が一層小型且つ安価となる。

また、請求項１０に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記第１振分用光スイッチ装置により振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長と、前記第２振分用光スイッチ装置により振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長との一方を選択し、選択された波長に含まれる前記ドロップ波長を前記光リングネットワーク外へ出力し、且つ該選択された波長に含まれる前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へ出力する選択用光スイッチ装置とを、含む。このように、振り分け後の波長群のうち、第１環状光ファイバの一端から入力された光信号に由来するものか或いは第２環状光ファイバの一端から入力された光信号に由来するものかのいずれかを選択するかのためにも、第１振分用光スイッチ装置、第２振分用光スイッチ装置が用いられるので、選択用光スイッチ装置が簡単且つ安価に構成される。

また、請求項１１に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記第１振分用光スイッチ装置は、前記第１入力光分波器により分波される波長数と同じ数の１×２スイッチから構成され、前記第２振分用光スイッチ装置は、前記第２入力光分波器により分波される波長数と同じ数の１×２スイッチから構成されていることから、第１振分用光スイッチ装置および第２振分用光スイッチ装置が簡単に且つ安価に構成される。

また、請求項１２に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記選択用光スイッチ装置は、前記第１分波器および第２分波器によりそれぞれ分波される波長の最大数と同じ個数の２×２スイッチから構成されていることから、選択用光スイッチ装置が簡単に且つ安価に構成される。

また、請求項１３に係る発明の光リング間接続用光ノード装置によれば、前記選択用光スイッチ装置は、前記第１入力光分波器および第２入力光分波器によりそれぞれ分波される波長の最大数と同じ個数の２×２スイッチから構成されていることから、選択用光スイッチ装置が簡単に且つ安価に構成される。

本発明の一実施例の光通信ネットワークを基本的に構成する一対の光リングと、それらを連接するノード装置とを説明するための概念図である。 図１のノード装置の構成の要部を説明する図である。 図２のノード装置に用いられる波長可変フィルタの機能を、波長多重信号である光信号を用いて説明する図である。 図２および図３の波長可変フィルタを、液晶スイッチ装置で構成した例を説明する図である。 図２および図３の波長可変フィルタを、多層膜フィルタで構成した例を説明する図である。 図２および図３の波長可変フィルタを、可動型ミラー装置で構成した例を説明する図である。 図２の分波器および合波器を構成するアレイ導波路格子の構造を説明する斜視図である。 図２の２×２光スイッチの構成を説明する図である。 本発明の他の実施例におけるノード装置の構成の要部を説明する図であって、図２に相当する図である。 波長選択スイッチＷＳＳを用いて構成したノード装置の構成を説明する図であって、図２に相当する図である。 図１０のノード装置に用いられている波長選択スイッチＷＳＳの構成を説明する図である。 図２の本発明の実施例１のノード装置と図１０の波長選択スイッチＷＳＳを用いたノード装置とについて、それに用いられる光学部品の種類および個数を比較する図表である。

以下、本発明の一実施例を、概念的な図面を参照しつつ説明する。なお、各図は概念図であるから、必ずしも正確に描かれていない。

図１は、連接光リングから成る光通信ネットワークすなわち光リングネットワーク１０の基本構成である、光リング間接続用光ノード装置（以下、ノード装置という）Ｎ１を介して連接された一対の第１光リングＲ１および第２光リングＲ２を説明する図である。実際にはそれら第１光リングＲ１および第２光リングＲ２には、複数のリング内ノード装置Ｍ１乃至Ｍｎが設けられるとともに、図示しない他のノード装置を介して図示しない他の光リングが連接される。上記第１光リングＲ１は、一対の環状光ファイバＦa およびＦb から構成され、第２光リングＲ２は、一対の環状光ファイバＦc およびＦd から構成されている。ノード装置Ｎ１には、第１光リングＲ１側の接続ポートＡおよびＢと、第２光リングＲ２側の接続ポートＣおよびＤとが設けられており、その第１光リングＲ１側の接続ポートＡには、環状光ファイバＦa の一端（出力側端部）と環状光ファイバＦb の他端（入力側端部）とが接続され、第１光リングＲ１側の接続ポートＢには、環状光ファイバＦa の他端（入力側端部）と環状光ファイバＦb の一端（出力側端部）とが接続され、第２光リングＲ２側の接続ポートＣには、環状光ファイバＦc の一端（出力側端部）と環状光ファイバＦd の他端（入力側端部）とが接続され、第２光リングＲ２側の接続ポートＤには、環状光ファイバＦc の他端（入力側端部）と環状光ファイバＦd の一端（出力側端部）とが接続されている。

第１光リングＲ１では、一対の環状光ファイバＦa およびＦb が相互に反対の方向すなわち時計方向および反時計方向へ同じ光信号がそれぞれ伝送され、第２光リングＲ２では、一対の環状光ファイバＦc およびＦd が相互に反対方向すなわち時計方向および反時計方向へ同じ光信号がそれぞれ伝送されるようにそれぞれ設定されている。上記時計方向が現用方向であるとすれば上記反時計方向が予備方向となる。このため、環状光ファイバＦa およびＦb の一方の環状光ファイバの伝送、或いは環状光ファイバＦc およびＦd の一方の環状ファイバの伝送が不能となっても他方の環状光ファイバによって支障なく光信号の通信が可能とされている。これにより、専用プロテクション（dedicated protection）機能が備えられている。なお、図１は光リングネットワーク１０の基本構成を示すものであり、連接状態などについて実際には種々の態様がある。

以下において、図１のノード装置Ｎ１に代表させてその構成を説明する。上記ノード装置Ｎ１は、たとえば図３に示す波長多重光である光信号について、第１光リングＲ１内および第２光リングＲ２内のリング内ルーティングと、第１光リングＲ１と第２光リングＲ２との間のリング間ルーティングとを実行可能に構成されている。光信号は、複数の波長光毎の信号を伝送するための複数の通信チャネルに対応する複数の波長（波長チャネル）λ1 〜λw を含む波長多重光である。その光信号では、たとえば連続的に連なる４０波或いは８０波の波長チャンネルを有している。

図２は、ノード装置Ｎ１の構成の一例を示している。図２に示すように、ノード装置Ｎ１は、第１光リングＲ１および第２光リングＲ２を構成する各２本の環状光ファイバＦa 、Ｆb 、Ｆc 、Ｆd の一端と他端との間に設けられ、双方向において、リング内ルーティングおよびリング間ルーティングを行う。ノード装置Ｎ１は、図２の破線で分割される第１光リングＲ１側部分と第２光リングＲ２側部分とで構成され、それら第１光リングＲ１側部分と第２光リングＲ２側部分とは互いに同様に構成されている。ノード装置Ｎ１の第１光リングＲ１側部分および第２光リングＲ２側部分では、同様に光信号が処理されるので、以下においては、第１光リングＲ１側部分を中心に説明する。

ノード装置Ｎ１には、環状光ファイバＦa 、Ｆb 、Ｆc 、Ｆd の一端からそれぞれ入力された光信号（波長多重光）を構成する複数の波長から、環状光ファイバＦa 、Ｆb 、Ｆc 、Ｆd の他端へ出力するための１または複数の光リング内パス用波長λain 、λbin 、λcin 、λdin と、１または複数の光リング間パス用波長λaout、λbout、λcout、λdoutおよび前記光リングネットワーク外へ出力する１または複数のドロップ波長λad、λbd、λcd、λddとに振り分けるための、波長可変フィルタ２０a 、２０b 、２０c 、２０d が設けられている。この波長可変フィルタ２０は、たとえば図３に示すように、入力された光信号から図示しない指令信号に従って任意の波長を振り分けることができる機能を備えたものであり、たとえば図３では、λ1 乃至λw の波長チャンネルを含む光信号が入力ポート２２に供給されたとすると、波長λ1 、λ3 、λ4 、λ6 等が第１出力ポート２４から出力され、波長λ2 、λ5 、λ7 等が第２出力ポート２６から出力される。図４、図５、図６は、上記波長可変フィルタ２０の構成例をそれぞれ示している。

図４に示された波長可変フィルタ２０は、光信号を波長毎に分離する波長分波素子である回折格子３４と、その回折格子３４により分離された波長をそれぞれ集光させる集光装置である集光レンズ３６により集光されるシリコン基板３８上の複数の集光位置に局所的に配設され、電気信号に従ってその波長を反射し或いは透過させる複数個の液晶開閉素子を有する液晶光スイッチ４０と、その液晶光スイッチ４０を通過した波長を合波する波長合波素子としての回折格子４４とを有する液晶スイッチ装置（ＬＣＯＳ）４８から構成される。この液晶スイッチ装置４８では、入力ポート２２およびサーキュレータ３０を介して供給された光信号がコリメータレンズ３２により平行光とされ且つ回折格子３４により分光された後、集光レンズ３６により液晶光スイッチ４０上に集光される。液晶光スイッチ４０により反射された波長は、同じ経路でサーキュレータ３０へ戻り、第１出力ポート２４から出力される。一方、上記液晶光スイッチ４０を透過した波長は、集光レンズ４２により平行光とされた後回折格子４４により合波され、次いで、コリメータレンズ４６により第２出力ポート２６へ集光されて出力される。

図５に示された波長可変フィルタ２０は、ガラスなどの透明基板５０とその基板５０の一面に固着された誘電体多層膜５２を備え、予め設定された波長よりも短波長側光と長波長側光とを一方を反射させ、他方を透過させることにより分離する多層膜フィルタ５４から構成される。この多層膜フィルタ５４では、入力された光信号に含まれる複数の波長を、予め設定された波長よりも短波長側光と長波長側光とに分離して第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方と他方とからそれぞれ出力する。

図６に示された波長可変フィルタ２０は、基台５６上に傾斜角度変化可能に設けられて、光信号を波長毎に分離する回折格子５８と、その回折格子５８により分離された各波長の光を互いに平行な光に整列させるレンズ装置としてのコリメータレンズ６０と、楔形の反射面を有し、互いに平行な光軸の光束に整列させられた各波長の光と直交する方向に移動可能に設けられた可動ミラー６２とを備えた可動型ミラー装置６４から構成される。この可動型ミラー装置６４では、入力ポート２２およびサーキュレータ６６を介して供給された光信号がコリメータレンズ６８により互いに平行な光軸の光束とされる。その平行な光軸の光束のうち可動ミラー６２により反射された波長は、同じ経路でサーキュレータ６６へ戻り、第１出力ポート２４から出力される。一方、上記互いに平行な光軸の光束のうち可動ミラー６２によって反射されない波長の光は、集光レンズ７０により集光され、第２出力ポート２６から出力される。

図２に戻って、波長可変フィルタ２０a 、２０b 、２０c 、２０d により振り分けられた光リング間パス用波長λaout、λbout、λcout、λdoutおよび前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長λad、λbd、λcd、λddは、分波器７４a 、７４b 、７４c 、７４d によって、それぞれ波長毎に分波される。この分波器７４a 、７４b 、７４c 、７４d は、良く知られたアレイ導波路格子ＡＷＧからそれぞれ構成されており、振り分けられた入力光に含まれる波長毎に異なる出力端子から出力する。出力端子は前記入力信号に含まれる波長の最大数ｗと同じ数である。この分波器７４a 、７４b 、７４c 、７４d は、たとえば、シリコン製の基板の上においてたとえば石英系の材料でクラッドおよびコアを堆積して所定のパターンの導波路を形成する所謂石英系プレーナ光波回路（ＰＬＣ）によりモノリシック構造で構成される。上記分波器７４a 、７４b 、７４c 、７４d は、可逆的性質を備えており、反対向きの光に対しては波長合波器として機能する。

上記分波器７４a 、７４b 、７４c 、７４d を構成するアレイ導波路格子ＡＷＧは、たとえば図７に示すように、相互に行路長差を有する複数本のアレイ導波路７６と、入力ポート７８をそれぞれ有する複数本の入力側導波路８０と、その入力側導波路８０とアレイ導波路７６との間に設けられ、入力ポート７８に入力された波長分割多重光を拡散により分配して複数本のアレイ導波路７６の入力側端部にそれぞれ入力させる入力レンズ導波路８２と、出力ポート８４をそれぞれ有する複数本の出力側導波路８６と、その出力側導波路８６とアレイ導波路７６との間に設けられ、複数本のアレイ導波路７６の出力側端部から出力された波長分割多重光に含まれる複数の波長チャネル（たとえば１００ＧＨｚずつ中心波長位置が相違する互いに異なる波長の複数の光信号）を複数本のアレイ導波路７６の交互の光路差に基づく回折により波長毎に個別に分光するとともに出力側導波路８６の端部に集光させることにより予め設定された出力側導波路８６へそれぞれ分波し、別々の分波により１つの出力側導波路８６の端部に集光された光を合波して出力させる出力レンズ導波路８８とを備えている。

図２に戻って、ノード装置Ｎ１の第１光リングＲ１側部分において、波長可変フィルタ２０a により振り分けられた光リング間パス用波長λaoutおよびドロップ波長λadから上記分波器７４a により分波された各波長の光と、波長可変フィルタ２０b により振り分けられた光リング間パス用波長λboutおよびドロップ波長λbdから上記分波器７４b により分波された各波長の光との一方が、選択用光スイッチ装置９０a により選択され、波長合波器９２a により合波される。波長合波器９２a は、たとえば前述のアレイ導波路格子ＡＷＧから構成される分波器７４a 、７４b 、７４c 、７４d と同様に構成されている。

上記選択用光スイッチ装置９０a は、上記波長可変フィルタ２０a により振り分けられた光リング間パス用波長λaoutおよびドロップ波長λadから上記分波器７４a により分波された各波長の最大数（波長可変フィルタ２０b により振り分けられた光リング間パス用波長λboutおよびドロップ波長λbdから上記分波器７４b により分波された各波長の最大数と同じ）、すなわち光信号に含まれる波長数の最大数ｗと同じ個数のｗ個の２×２光スイッチＳ22a1乃至Ｓ22awから構成される。

上記の２×２光スイッチＳ22a は、たとえば図８に示すように、分波器７４a により分波された各波長の光のうちのいずれかを受ける入力端子Ａ、分波器７４b により分波された各波長の光のうちのいずれかを受ける入力端子Ｂ、光リングネットワーク１０外へドロップさせるために選択されるドロップ波長を出力する出力端子Ｃ、および、光リング間パスのために選択された波長の光を出力する出力端子Ｄと、それらを結ぶように空間的に構成されたマトリックス状の光路の交点において選択的に反射位置へ突き出し可能に配置された４つの可動ミラーＭとを備え、上記入力端子Ａおよび入力端子Ｂに供給された波長の光のいずれかを選択して、出力端子Ｃ或いは出力端子Ｄのいずれかから出力するように制御される。

アド波長合波器９４a に入力されたアド波長λaaの信号は、上記波長合波器９２a から出力された信号すなわち選択用光スイッチ装置９０a により選択された波長の信号とカプラ９６a において合波され、第２光リングＲ２のカプラ９８b および１００b を介して、第２光リングＲ２の環状光ファイバＦc の他端（一端）および環状光ファイバＦd の他端（一端）へ出力される。

ノード装置Ｎ１の第２光リングＲ２側部分では、第１光リングＲ１側部分と同様に、波長可変フィルタ２０c により振り分けられた光リング間パス用波長λcoutおよびドロップ波長λcdから上記分波器７４c により分波された各波長の光と、波長可変フィルタ２０d により振り分けられた光リング間パス用波長λdoutおよびドロップ波長λddから上記分波器７４d により分波された各波長の光との一方が、選択用光スイッチ装置９０b により選択され、波長合波器９２b により合波される。波長合波器９２b は、たとえば前述のアレイ導波路格子ＡＷＧから構成されている。上記選択用光スイッチ装置９０b は、上記波長可変フィルタ２０c により振り分けられた光リング間パス用波長λcoutおよびドロップ波長λcdから上記分波器７４c により分波される各波長の最大数（波長可変フィルタ２０d により振り分けられた光リング間パス用波長λdoutおよびドロップ波長λddから上記分波器７４d により分波された各波長の最大数と同じ）、すなわち、光信号に含まれる最大波長数ｗと同じ個数のｗ個の２×２光スイッチＳ22b1乃至Ｓ22bwから構成される。この２×２光スイッチＳ22b は、たとえば図８に示す２×２光スイッチＳ22a と同様に構成されている。

アド波長合波器９４b に入力されたアド波長λbaの信号は、上記波長合波器９２b から出力された信号すなわち選択用光スイッチ装置９０b により選択された波長の信号とカプラ９６b において合波され、第２光リングＲ２のカプラ９８a および１００a を介して、第１光リングＲ１の環状光ファイバＦa の他端（一端）および環状光ファイバＦb の他端（一端）へ出力される。上記カプラ９６a および９６b は良く知られた２×２光カプラから構成されており、上記カプラ９８a 、９８b 、１００a 、および１００b は良く知られた１×２光カプラから構成されている。

上述のように、本実施例のノード装置（光リング間接続用光ノード装置）Ｎ１によれば、第１光リングＲ１の環状光ファイバ（第１環状光ファイバ）Ｆa の一端および環状光ファイバ（第２環状光ファイバ）Ｆb の一端からそれぞれ入力された光信号に含まれる複数の波長のうちの一部をその環状光ファイバＦa および環状光ファイバＦb の他端へそれぞれ出力し、他の一部を、それから光リングネットワーク（光通信ネットワーク）１０外へ出力（drop）させたλad、λbdを除き、且つ、それに光リングネットワーク１０外から入力（add）されたλaaを加えて、ルーティングのために第２光リングＲ２へ出力する。これにより、光リングネットワーク１０の各光リングＲでは、各環状光ファイバＦa および環状光ファイバＦb が現用パスおよび予備パスとして同じ光信号を同時に逆方向へ伝送して専用プロテクション機能を備える。また、このノード装置Ｎ１によれば、光と光との間の変換である光クロスコネクトを用いるので、電気変換を行う電気クロスコネクトよりも電力消費が低く、小型且つ安価となる。

また、本実施例のノード装置Ｎ１によれば、環状光ファイバＦa の一端からの光信号に含まれる複数の波長から、環状光ファイバＦa の他端に出力する光リング内パス用波長λain と、第２光リングＲ２に出力する光リング間パス用波長λaoutおよび光リングネットワーク１０外へ出力するドロップ波長λadとに振り分けるとともに、環状光ファイバＦb の一端からの光信号に含まれる複数の波長から、環状光ファイバＦb の他端に出力する光リング内パス用波長λbin と、第２光リングＲ２に出力する光リング間パス用波長λboutおよび光リングネットワーク１０外へ出力するドロップ波長λbdとに振り分けることから、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いることなく、比較的単純な光素子を用いて振り分けが可能となり、ノード装置Ｎ１が一層小型且つ安価となる。

また、本実施例のノード装置Ｎ１によれば、光信号が入力される入力ポート２２と、その光信号に含まれる波長のうち光リング内パス用波長λain およびλbin を環状光ファイバＦaおよび環状光ファイバＦb の他端へ出力する第１出力ポート２４と、その光信号に含まれる波長のうち光リング間パス用波長を第２光リングＲ２の環状光ファイバ（第１環状光ファイバ）Ｆc および環状光ファイバ（第２環状光ファイバ）Ｆd の一端へ出力する第２出力ポート２６とを有する一対の波長可変フィルタ２０a および２０b を、含むことから、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いることなく、単純な光素子から成る３端子の波長可変フィルタ２０a および２０b を用いて振り分けが可能となり、ノード装置Ｎ１が一層小型且つ安価となる。

また、本実施例のノード装置Ｎ１によれば、波長可変フィルタ２０は、入力ポート２２から入力された光信号を波長毎に分離する回折格子（波長分波素子）３４と、その回折格子３４により分離された波長をそれぞれ集光させる集光レンズ（集光装置）３６と、その集光レンズ３６により集光されるシリコン基板３８上の集光位置に局所的に配設され、電気信号に従ってその波長を反射し或いは透過させる複数個の液晶開閉素子を有する液晶光スイッチ４０と、その液晶光スイッチ４０を通過した波長を合波する回折格子（波長合波素子）４４とを有する液晶スイッチ装置４８を含み、液晶光スイッチ４０により反射された波長の光を回折格子３４を介して第１出力ポート２４から出力し、その液晶光スイッチ４０を通過した波長の光を回折格子４４を介して第２出力ポート２６から出力するものである。このことから、本実施例のノード装置Ｎ１は、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いる場合に比較して、比較的構成が簡単で安価な部品から構成されるので、一層小型且つ安価となる。

また、本実施例のノード装置Ｎ１によれば、波長可変フィルタ２０は、透明基板（基板）５０とその基板５０の一面に固着された誘電体多層膜（多層膜）５２とを備え、光信号を透過および反射させることにより、その光信号に含まれる複数の波長を、予め設定された波長よりも短波長側光と長波長側光とに分離して第１出力ポート２４および第２出力ポート２６からそれぞれ出力する多層膜フィルタ５４から成る。このことから、ノード装置Ｎ１は、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いる場合に比較して、比較的構成が簡単で安価な多層膜フィルタから構成されるので、ノード装置Ｎ１が一層小型且つ安価となる。

また、本実施例のノード装置Ｎ１によれば、波長可変フィルタ２０は、入力ポート２２から入力された光信号を波長毎に分離する回折格子５８と、その回折格子５８により分離された各波長の光を互いに平行な光に整列させるコリメータレンズ（レンズ装置）６０と、楔形の反射面を有し、互いに平行な光に整列させられた各波長の光と直交する方向に移動可能に設けられた可動ミラー６２とを備え、その可動ミラー６２によって反射された光とその可動ミラー６２を通過した光とを第１出力ポート２４および第２出力ポート２６からそれぞれ出力する可動型ミラー装置６４から成る。このことから、ノード装置Ｎ１は、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いる場合に比較して、比較的構成が簡単で安価な部品から構成されるので、ノード装置Ｎ１が一層小型且つ安価となる。

また、本実施例のノード装置Ｎ１によれば、環状光ファイバＦa の一端から入力された光信号に含まれる波長から、その環状光ファイバＦa の他端に出力するための光リング内パス用波長λain と、第２光リングＲ２に出力する光リング間パス用波長λaoutおよび前記光リングネットワーク１０外へ出力するドロップ波長λadとに振り分ける波長可変フィルタ（第１波長可変フィルタ）２０a と、環状光ファイバＦb の一端から入力された光信号に含まれる波長から、その第２環状光ファイバＦb の他端に出力するための光リング内パス用波長λbin と、第２光リングＲ２に出力する光リング間パス用波長λboutおよび光リングネットワーク１０外へ出力するドロップ波長λbdとに振り分ける波長可変フィルタ（第２波長可変フィルタ）２０b と、波長可変フィルタ２０a により振り分けられた光リング間パス用波長λaoutおよびドロップ波長λadを各波長毎に分波する分波器（第１分波器）７４a と、波長可変フィルタ２０b により振り分けられた光リング間パス用波長λboutおよびドロップ波長λbdを各波長毎に分波する分波器（第２分波器）７４b と、第１波長可変フィルタ２０a により振り分けられた光リング間パス用波長λaoutおよびドロップ波長λadから分波器７４a により分波された各波長と、波長可変フィルタ２０b により振り分けられた光リング間パス用波長λboutおよびドロップ波長λbdから分波器７４b により分波された各波長との一方を選択し、選択された波長に含まれるドロップ波長λad又はλbdを光リングネットワーク１０外へ出力し、且つその選択された波長に含まれる光リング間パス用波長λaout又はλboutを第２光リングＲ２の環状光ファイバＦc および環状光ファイバＦd の一端へ出力する選択用光スイッチ装置９０a とを、含む。これにより、光リングネットワーク１０の各光リングでは、各環状光ファイバＦa および環状光ファイバＦb が現用パスおよび予備パスとして同じ光信号を同時に伝送して専用プロテクション機能を備える。また、このノード装置Ｎ１によれば、光と光との間の変換である光クロスコネクトである波長可変フィルタを用いるので、電気変換を行う電気クロスコネクトよりも電力消費が低く、小型且つ安価となる。

また、本実施例のノード装置Ｎ１によれば、光リングネットワーク１０外から入力されるアド波長λaaを第２光リングＲ２内へ供給するために、そのアド波長λaaを選択用光スイッチ装置９０a により選択された光リング間パス用波長λaout又はλboutに合波し同時にパスを複製するカプラ９６a を、含むことから、そのカプラ９６a にアド波長λaaを入力させることにより、光リングネットワーク１０外からのそのアド波長λaaを光リングネットワーク１０内へ入力させることができる。

また、本実施例のノード装置Ｎ１によれば、選択用光スイッチ装置９０a は、分波器７４a および分波器７４b により分波される波長の最大数ｗ、すなわち光信号に含まれる波長数の最大値ｗと同じｗ個の２×２スイッチＳ22a1〜Ｓ22awから構成されていることから、選択用光スイッチ装置９０a が簡単に且つ安価に構成される。選択用光スイッチ装置９０b も、選択用光スイッチ装置９０a と同様である。

因みに、図１０は、ノード装置Ｎ１と同じ機能を有するように波長選択スイッチＷＳＳを用いて構成されたノード装置Ｎ３を示している。このノード装置Ｎ３は、環状光ファイバＦa 、Ｆb 、Ｆc 、Ｆd の一端からそれぞれ入力された光信号を分岐してそれぞれ４つの出力端子から出力する１×４の入力信号分岐カプラＢＫa 、ＢＫb 、ＢＫc 、ＢＫd と、入力信号分岐カプラＢＫa およびＢＫb からの信号を受けてドロップ波長λadを選択して分波器Ｂa を介して光リングネットワーク１０外へ出力するドロップ波長選択スイッチＷＳＳd1と、入力信号分岐カプラＢＫc およびＢＫd からの信号を受けてドロップ波長λbdを選択して分波器Ｂb を介して光リングネットワーク１０外へするドロップ波長選択スイッチＷＳＳd2と、入力信号分岐カプラＢＫa 、ＢＫc およびＢＫd からの信号を受けて環状光ファイバＦa の他端に入力させるためのリング内パス波長λain とリング間パス波長λcoutまたはリング間パス波長λdoutとを選択する第１波長選択スイッチＷＳＳ1 と、入力信号分岐カプラＢＫb 、ＢＫc およびＢＫd からの信号を受けて環状光ファイバＦb の他端に入力させるためのリング内パス波長λbin とリング間パス波長λcoutまたはリング間パス波長λdoutとを選択する第２波長選択スイッチＷＳＳ2 と、入力信号分岐カプラＢＫa 、ＢＫb およびＢＫc からの信号を受けて環状光ファイバＦc の他端に入力させるためのリング内パス波長λcin とリング間パス波長λaoutまたはリング間パス波長λboutとを選択する第３波長選択スイッチＷＳＳ3 と、入力信号分岐カプラＢＫa 、ＢＫb およびＢＫd からの信号を受けて環状光ファイバＦd の他端に入力させるためのリング内パス波長λdin とリング間パス波長λaoutまたはリング間パス波長λboutとを選択する第４波長選択スイッチＷＳＳ4 と、入力されたアド波長λaaを合波してカプラＫa を介して上記第１波長選択スイッチＷＳＳ1 および第２波長選択スイッチＷＳＳ2 へ光リングネットワーク１０内へ入力させる合波器Ｇa と、入力されたアド波長λbaを合波してカプラＫb を介して上記第３波長選択スイッチＷＳＳ3 および第４波長選択スイッチＷＳＳ4 へ光リングネットワーク１０内へ入力させる合波器Ｇb とを、備えている。

上記ドロップ波長選択スイッチＷＳＳd1、ドロップ波長選択スイッチＷＳＳd2、第１波長選択スイッチＷＳＳ1 、第２波長選択スイッチＷＳＳ2 、第３波長選択スイッチＷＳＳ3 、および、第４波長選択スイッチＷＳＳ4 は、たとえば図１１に示すように基本的に構成された波長選択スイッチＷＳＳから構成されている。図１１において、波長選択スイッチＷＳＳは、多重化された光信号が入力される入力ポート１４０と、光信号を平行光とするコリメータレンズ１４２と、コリメータレンズ１４２により平行光とされた光が照射され、照射された光を構成する波長毎に分光する回折格子１４４と、その回折格子１４４からの回折光（平行光）を集光するコリメータレンズ１４６と、コリメータレンズ１４６により回折光が集光されるマイクロミラー装置１４８とを、備えている。マイクロミラー装置１４８は、分光が入射される位置にそれぞれ配設され且つマイクロアクチュエータによって角度位置がそれぞれ変化させられる複数個のマイクロミラー１５０が備えられている。波長選択スイッチＷＳＳは、それらのマイクロミラー１５０の角度を微小に変化させることで、所望の波長の光の反射角度を、複数個の出力ポート１５２から択一的に出力させる。このように構成された波長選択スイッチＷＳＳは、たとえば２ｋｍ先のゴルフポールに光を当てることに例えられる機械的精度を以て三次元的に構成される必要があることから、高剛性フレームと高精度の微小寸法の光学部品と微小角度制御可能なアクチュエータなどを必要とするので、たとえば１５０万円程度という、極めて高価な光学装置である。

図１２は、前述の実施例のノード装置Ｎ１と図１０に示す波長選択スイッチＷＳＳを用いて構成されたノード装置Ｎ３との間の構成部品の種類と個数の比較を示している。図１２に示されるように、ノード装置Ｎ３が高価な波長選択スイッチＷＳＳを少なくとも４個備えているのに対して、ノード装置Ｎ１は、その波長選択スイッチＷＳＳに替わるものとして波長可変フィルタ２０を４個備えている点で、主に相違している。このため、ノード装置Ｎ１は、大幅に安価且つ小型に製造されることができる。

次に、本発明の他の実施例のノード装置Ｎ２を説明する。なお、以下の実施例において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図９において、実施例のノード装置Ｎ２は、前述の実施例のノード装置Ｎ１に代えて用いられるものであり、第１光リングＲ１および第２光リングＲ２を構成する各２本の環状光ファイバＦa 、Ｆb 、Ｆc 、Ｆd の一端と他端との間に設けられ、双方向において、リング内ルーティングおよびリング間ルーティングを行う。ノード装置Ｎ２は、図９の破線で分割される第１光リングＲ１側部分と第２光リングＲ２側部分とで構成され、それら第１光リングＲ１側部分と第２光リングＲ２側部分とは互いに同様に構成されている。

このノード装置Ｎ２には、環状光ファイバＦa 、Ｆb 、Ｆc 、Ｆd の一端からそれぞれ入力された光信号（波長多重光）を構成する複数の波長から、環状光ファイバＦa 、Ｆb 、Ｆc 、Ｆd の他端へ出力するための１または複数の光リング内パス用波長λain 、λbin 、λcin 、λdin と、１または複数の光リング間パス用波長λaout、λbout、λcout、λdoutおよび前記光リングネットワーク外へ出力する１または複数のドロップ波長λad、λbd、λcd、λddとに振り分けるための、波長分波器１１０a 、１１０b 、１１０c 、１１０d および振分用光スイッチ装置１１２a 、１１２b 、１１２c 、１１２d が、設けられている。それら波長分波器１１０a 、１１０b 、１１０c 、１１０d および振分用光スイッチ装置１１２a 、１１２b 、１１２c 、１１２d は、前述のノード装置Ｎ１の波長可変フィルタ２０a 、２０b 、２０c 、２０d および分波器７４a 、７４b 、７４c 、７４d に替わるものである。本実施例の波長分波器１１０a 、１１０b 、１１０c 、１１０d は前述の実施例の分波器７４a 、７４b 、７４c 、７４d と同様に構成されたものである。

上記振分用光スイッチ装置１１２a は、たとえば、環状光ファイバＦa の一端から入力された光信号（波長多重光）から波長分波器１１０a により分波された各波長を、光リング内パス用波長λain と、光リング間パス用波長λaoutおよびドロップ波長λadとに波長毎に振り分けるために、波長の最大数ｗと同じｗ個の１×２光スイッチＳ12a1乃至Ｓ12awから構成される。この１×２光スイッチＳ12a は、図８に示す２×２光スイッチＳ22a の入力ポートＢおよびそれに関連する２個のミラーを除去したものと同等である。振分用光スイッチ装置１１２b 、１１２c 、１１２d は、上記振分用光スイッチ装置１１２a と同様に構成されており、ｗ個の１×２光スイッチＳ12b1乃至Ｓ12bw、ｗ個の１×２光スイッチＳ12c1乃至Ｓ12cw、ｗ個の１×２光スイッチＳ12d1乃至Ｓ12dwからそれぞれ構成されている。

振分用光スイッチ装置１１２aにより光リング内パス用波長λain として振り分けられた所定の波長の信号は、１×２のカプラ１１６a1乃至１１６aw、および、前述の合波器９２a と同様の合波器１２０a を介して環状光ファイバＦa の他端へ出力されるが、この振分用光スイッチ装置１１２a により光リング間パス用波長λaoutおよびドロップ波長λadとして振り分けられた所定の波長の信号は、選択用光スイッチ装置９０a へ供給される。また、振分用光スイッチ装置１１２b により光リング内パス用波長λbin として振り分けられた波長の信号は、１×２のカプラ１１８a1乃至１１８aw、および、前述の合波器９２a と同様の合波器１２２a を介して環状光ファイバＦb の他端へ出力されるが、この振分用光スイッチ装置１１２b により光リング間パス用波長λboutおよびドロップ波長λbdとして振り分けられた波長の信号は、選択用光スイッチ装置９０a へ供給される。

ノード装置Ｎ２の第１光リングＲ１側部分において、選択用光スイッチ装置９０a は、振分用光スイッチ装置１１２a により振り分けられた光リング間パス用波長λaoutおよびドロップ波長λadを構成する各波長の光と、振分用光スイッチ装置１１２b により振り分けられた光リング間パス用波長λboutおよびドロップ波長λbdを構成する各波長の光との一方を選択し、ドロップ波長λad又はλbdは光リングネットワーク１０外へ出力する一方で、残りの光リング間パス用波長λaout又はλboutを、カプラ１１４a1乃至１１４awを通して、カプラ１１６b1乃至１１６bwおよび合波器１２０b を介して第２光リングＲ２の環状光ファイバＦc の一端へ出力すると同時に、カプラ１１８b1乃至１１８bwおよび合波器１２２b を介して第２光リングＲ２の環状光ファイバＦd の一端へ出力する。

アド波長合波器１２４a に入力されたアド波長λaaの信号は、カプラ１２６a を通り、合波器１２０a と環状光ファイバＦa の他端との間のカプラ１２８a を介して環状光ファイバＦa へ供給される光信号に合波されると同時に、合波器１２２a と環状光ファイバＦb の他端との間のカプラ１３０a を介して環状光ファイバＦb へ供給される光信号に合波される。

ノード装置Ｎ２の第２光リングＲ２側部分では、第１光リングＲ１側部分と同様に、振分用光スイッチ装置１１２c により光リング内パス用波長λcin として振り分けられた所定の波長の信号は、１×２のカプラ１１６b1乃至１１６bwおよび合波器１２０b を介して環状光ファイバＦc の他端へ出力されるが、この振分用光スイッチ装置１１２c により光リング間パス用波長λcoutおよびドロップ波長λcdとして振り分けられた所定の波長の信号は、選択用光スイッチ装置９０b へ供給される。また、振分用光スイッチ装置１１２d により光リング内パス用波長λdin として振り分けられた波長の信号は、１×２のカプラ１１８b1乃至１１８bwおよび合波器１２２b を介して環状光ファイバＦd の他端へ出力されるが、この振分用光スイッチ装置１１２d により光リング間パス用波長λdoutおよびドロップ波長λddとして振り分けられた所定の波長の信号は、選択用光スイッチ装置９０b へ供給される。

ノード装置Ｎ２の第１光リングＲ２側部分において、選択用光スイッチ装置９０b は、振分用光スイッチ装置１１２c により振り分けられた光リング間パス用波長λcoutおよびドロップ波長λcdを構成する各波長の光と、振分用光スイッチ装置１１２d により振り分けられた光リング間パス用波長λdoutおよびドロップ波長λddを構成する各波長の光との一方を選択し、ドロップ波長λcd又はλddは光リングネットワーク１０外へ出力する一方で、残りの光リング間パス用波長λcout又はλdoutを、カプラ１１４b1乃至１１４bwを通して、カプラ１１６a1乃至１１６awおよび合波器１２０a を介して第１リングＲ１の環状光ファイバＦa の一端へ出力すると同時に、カプラ１１８a1乃至１１８awおよび合波器１２２a を介して第１リングＲ１の環状光ファイバＦa の一端へ出力する。

アド波長合波器１２４b に入力されたアド波長λbaの信号は、カプラ１２６b を通り、合波器１２０b と環状光ファイバＦc の他端との間のカプラ１２８b を介して環状光ファイバＦc へ供給される光信号に合波されると同時に、合波器１２２b と環状光ファイバＦd の他端との間のカプラ１３０b を介して環状光ファイバＦd へ供給される光信号に合波される。

本実施例のノード装置Ｎ２によれば、環状光ファイバＦa の一端から入力された光信号を分波する波長分波器（第１入力光分波器）１１０a と、環状光ファイバＦb の一端から入力された光信号を分波する波長分波器（第２入力光分波器）１１０b と、その波長分波器１１０a により分波された各波長を、環状光ファイバＦa の他端に出力する光リング内パス用波長λain と、第２光リングＲ２に出力する光リング間パス用波長λaoutおよび光リングネットワーク１０外へ出力するドロップ波長λadとに振り分ける振分用光スイッチ装置（第１振分用光スイッチ装置）１１２a と、波長分波器１１０b により分波された各波長を、環状光ファイバＦb の他端に出力する光リング内パス用波長λbin と、第２光リングＲ２に出力する光リング間パス用波長λboutおよび光リングネットワーク１０外へ出力するドロップ波長λbdとに振り分ける振分用光スイッチ装置（第２振分用光スイッチ装置）１１２b とを、含む。このため、構成が複雑で高価な波長選択スイッチＷＳＳを用いることなく、単純な光素子から成る、波長分波器１１０a 、波長分波器１１０b、振分用光スイッチ装置１１２a 、振分用光スイッチ装置１１２b を用いて振り分けが可能となり、ノード装置Ｎ２が一層小型且つ安価となる。

また、本実施例のノード装置Ｎ２によれば、振分用光スイッチ装置１１２a により振り分けられた光リング間パス用波長λaoutおよびドロップ波長λadと、振分用光スイッチ装置１１２b により振り分けられた光リング間パス用波長λboutおよびドロップ波長λbdとの一方を選択し、選択された波長に含まれるドロップ波長λad又はλbdを光リングネットワーク１０外へ出力し、且つその選択された波長に含まれる光リング間パス用波長λaout又はλboutを第２光リングＲ２の環状光ファイバＦa および環状光ファイバＦb の一端へ出力する選択用光スイッチ装置９０a とを、含む。このように、振り分け後の波長群のうち、環状光ファイバＦa の一端から入力された光信号に由来するものか或いは環状光ファイバＦb の一端から入力された光信号に由来するものかのいずれかを選択するかのためにも、振分用光スイッチ装置１１２a 、振分用光スイッチ装置１１２b が用いられるので、選択用光スイッチ装置９０a が簡単且つ安価に構成される。

また、本実施例のノード装置Ｎ２によれば、振分用光スイッチ装置１１２a は、波長分波器（第１入力光分波器）１１０a により分波される波長数と同じ数の１×２スイッチＳ12a1〜Ｓ12awから構成され、振分用光スイッチ装置１１２b は、波長分波器（第２入力光分波器）１１０b により分波される波長数と同じ数の１×２スイッチＳ12b1〜Ｓ12bwから構成されていることから、振分用光スイッチ装置１１２a および振分用光スイッチ装置１１２b が簡単に且つ安価に構成される。

また、本実施例のノード装置Ｎ２によれば、選択用光スイッチ装置９０a は、波長分波器１１２a および波長分波器１１２b により分波される波長の最大数ｗ、すなわち光信号に含まれる波長数の最大値ｗと同じｗ個の２×２スイッチＳ22a1〜Ｓ22awから構成されていることから、選択用光スイッチ装置９０a が簡単に且つ安価に構成される。選択用光スイッチ装置９０b も、選択用光スイッチ装置９０a と同様である。

以上、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施される。

たとえば、前述の第１光リングＲ１および第２光リングＲ２は、それぞれ一対の環状光ファイバＦa 、Ｆb およびＦc 、Ｆd からそれぞれ構成されていたが、４本ずつであってもよい。要するに少なくとも２本が備えられていればよいのである。

また、前述の実施例１および実施例２において、選択用光スイッチ装置９０a を構成する２×２光スイッチＳ22a1乃至Ｓ22aw、および、選択用光スイッチ装置９０b を構成する２×２光スイッチＳ22b1乃至Ｓ22bwは、たとえば一対の１×２光スイッチからそれぞれ構成されてもよい。

また、前述の実施例１のノード装置Ｎ１および実施例２のノード装置Ｎ２において、その光回路の部品又は部品群は同じ機能を有する他の部品とに置換されてもよい。

なお、前述したのはあくまでも例示であり、必要に応じて適宜変更され得る。その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

１０：光リングネットワーク（光通信ネットワーク）
２０：波長可変フィルタ
２０a ：波長可変フィルタ（第１波長可変フィルタ）
２０b ：波長可変フィルタ（第２波長可変フィルタ）
２０c ：波長可変フィルタ
２０d ：波長可変フィルタ
２２：入力ポート
２４：第１出力ポート
２６：第２出力ポート
３４：回折格子（波長分波素子）
３６：集光レンズ（集光装置）
３８：シリコン基板
４０：液晶光スイッチ
４４：回折格子（波長合波素子）
４８：液晶スイッチ装置
５０：透明基板（基板）
５２：誘電体多層膜（多層膜）
５４：多層膜フィルタ
５８：回折格子
６０：コリメータレンズ（レンズ装置）
６２：可動ミラー
６４：可動型ミラー装置
７４a ：分波器（第１分波器）
７４b ：分波器（第２分波器）
７４c ：分波器（第１分波器）
７４d ：分波器（第２分波器）
９０a ：選択用光スイッチ装置
９０b ：選択用光スイッチ装置
９６a ：カプラ
９６b ：カプラ
１１０a ：波長分波器（第１入力光分波器）
１１０b ：波長分波器（第２入力光分波器）
１１０c ：波長分波器（第１入力光分波器）
１１０d ：波長分波器（第２入力光分波器）
１１２a ：振分用光スイッチ装置（第１振分用光スイッチ装置）
１１２b ：振分用光スイッチ装置（第２振分用光スイッチ装置）
１１２c ：振分用光スイッチ装置（第１振分用光スイッチ装置）
１１２d ：振分用光スイッチ装置（第２振分用光スイッチ装置）
Ｎ１、Ｎ２：ノード装置（光リング間接続用光ノード装置）
Ｒ１：第１光リング
Ｒ２：第２光リング
Ｆa ：環状光ファイバ（第１環状光ファイバ）
Ｆb ：環状光ファイバ（第２環状光ファイバ）
Ｆc ：環状光ファイバ（第１環状光ファイバ）
Ｆd ：環状光ファイバ（第２環状光ファイバ）
Ｓ12：１×２光スイッチ
Ｓ22：２×２光スイッチ

Claims (13)

1. 複数の波長チャンネルを有する同一の光信号を相互に反対の方向に伝送するための第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバをそれぞれ有する複数の光リングを含む光リングネットワークにおいて、相互に連接する第１光リングと第２光リングとの間を接続する光リング間接続用光ノード装置であって、
   前記第１光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端からそれぞれ入力された光信号に含まれる複数の波長のうちの一部を該第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの他端へそれぞれ出力し、他の一部を、それから前記光リングネットワーク外へ出力（drop）させたものを除き、且つ、それに該光リングネットワーク外から入力（add）されたものを加えて、ルーティングのために前記第２光リングへ出力することを特徴とする光リング間接続用光ノード装置。
2. 前記第１環状光ファイバの一端からの光信号に含まれる複数の波長から、前記第１環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分けるとともに、前記第２環状光ファイバの一端からの光信号に含まれる複数の波長から、前記第２環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分けることを特徴とする請求項１の光リング間接続用光ノード装置。
3. 前記光信号が入力される入力ポートと、該光信号に含まれる波長のうち前記光リング内パス用波長を該第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの他端へそれぞれ出力する第１出力ポートと、該光信号に含まれる波長のうち前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へそれぞれ出力する第２出力ポートとを有する一対の波長可変フィルタを、含むことを特徴とする請求項２の光リング間接続用光ノード装置。
4. 前記波長可変フィルタは、前記光信号を波長毎に分離する波長分波素子と、該波長分波素子により分離された波長をそれぞれ集光させる集光装置と、該集光装置により集光されるシリコン基板上の複数の集光位置に局所的に配設され、電気信号に従って該波長を反射し或いは透過させる複数個の液晶開閉素子を有する液晶光スイッチと、該液晶光スイッチを通過した波長を合波する波長合波素子とを有する液晶スイッチ装置を含み、該液晶光スイッチにより反射された波長の光を前記波長分波素子を介して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方から出力し、該液晶光スイッチを通過した波長の光を前記波長合波素子を介して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの他方から出力することを特徴とする請求項３の光リング間接続用光ノード装置。
5. 前記波長可変フィルタは、基板と該基板の一面に固着された多層膜を備え、前記光信号を透過および反射させることにより、該光信号に含まれる複数の波長を、予め設定された波長よりも短波長側光と長波長側光とに分離して前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方と他方とからそれぞれ出力する多層膜フィルタから成ることを特徴とする請求項３の光リング間接続用光ノード装置。
6. 前記波長可変フィルタは、前記光信号を波長毎に分離する回折格子と、該回折格子により分離された各波長の光を互いに平行な光に整列させるレンズ装置と、楔形の反射面を有し、互いに平行な光に整列させられた各波長の光と直交する方向に移動可能に設けられた可動ミラーとを備え、該可動ミラーによって反射された光と該可動ミラーを通過した光とを前記第１出力ポートおよび第２出力ポートの一方と他方とからそれぞれ出力する可動型ミラー装置から成ることを特徴とする請求項３の光リング間接続用光ノード装置。
7. 前記第１環状光ファイバの一端から入力された光信号に含まれる波長から、該第１環状光ファイバの他端に出力するための光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第１波長可変フィルタと、
   前記第２環状光ファイバの一端から入力された光信号に含まれる波長から、該第２環状光ファイバの他端に出力するための光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第２波長可変フィルタと、
   前記第１波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長を各波長毎に分波する第１分波器と、
   前記第２波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長を各波長毎に分波する第２分波器と、
   前記第１波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長から前記第１分波器により分波された各波長と、前記第２波長可変フィルタにより振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長から前記第２分波器により分波された各波長との一方を選択し、選択された波長に含まれる前記ドロップ波長を前記光リングネットワーク外へ出力し、且つ該選択された波長に含まれる前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へ出力する選択用光スイッチ装置とを、含むことを特徴とする請求項２の光リング間接続用光ノード装置。
8. 前記光リングネットワーク外から入力されるアド波長を前記第２光リングへ出力するために、該アド波長を前記選択用光スイッチ装置により選択された光リング間パス用波長と合波し同時にパスを複製するカプラを、含むことを特徴とする請求項７の光リング間接続用光ノード装置。
9. 前記第１環状光ファイバの一端から入力された光信号を分波する第１入力光分波器と、
   前記第２環状光ファイバの一端から入力された光信号を分波する第２入力光分波器と、
   前記第１入力光分波器により分波された各波長を、前記第１環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第１振分用光スイッチ装置と、
   前記第２入力光分波器により分波された各波長を、前記第２環状光ファイバの他端に出力する光リング内パス用波長と、前記第２光リングに出力する光リング間パス用波長および前記光リングネットワーク外へ出力するドロップ波長とに振り分ける第２振分用光スイッチ装置とを、含むことを特徴とする請求項２の光リング間接続用光ノード装置。
10. 前記第１振分用光スイッチ装置により振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長と、前記第２振分用光スイッチ装置により振り分けられた前記光リング間パス用波長およびドロップ波長との一方を選択し、選択された波長に含まれる前記ドロップ波長を前記光リングネットワーク外へ出力し、且つ該選択された波長に含まれる前記光リング間パス用波長を前記第２光リングの第１環状光ファイバおよび第２環状光ファイバの一端へ出力する選択用光スイッチ装置とを、含むことを特徴とする請求項９の光リング間接続用光ノード装置。
11. 前記第１振分用光スイッチ装置は、前記第１入力光分波器により分波される波長数と同じ数の１×２スイッチから構成され、
    前記第２振分用光スイッチ装置は、前記第２入力光分波器により分波される波長数と同じ数の１×２スイッチから構成されていることを特徴とする請求項９または１０の光リング間接続用光ノード装置。
12. 前記選択用光スイッチ装置は、前記第１分波器および第２分波器によりそれぞれ分波される波長の最大値と同じ個数の２×２スイッチから構成されていることを特徴とする請求項７の光リング間接続用光ノード装置。
13. 前記選択用光スイッチ装置は、前記第１入力光分波器および第２入力光分波器によりそれぞれ分波される波長の最大値と同じ個数の２×２スイッチから構成されていることを特徴とする請求項１０の光リング間接続用光ノード装置。

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