JP2018139432A - 光送受信装置、光通信システム及び光通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光信号が本来の送信先装置ではない装置に転送された場合であっても、当該光信号に含まれる情報の秘匿性を確保できる光送受信装置、光通信システム、光通信方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】本発明の光送受信装置は、伝送路２から波長多重光信号を受信し、複数の光信号に分波する分波部と、分波部が分波した複数の光信号の各々を受信する複数の受信部と、互いに異なる波長の光信号を出力する複数の出力部と、受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、複数の出力部の少なくとも１つから出力する光信号に所定の変化を加えることを要求する制御部と、複数の出力部から出力された複数の光信号を合波して伝送路２に出力する合波部とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、光送受信装置、光通信システム及び光通信方法に関する。

近年、トラフィックの増加に伴い、海底ケーブルシステムにおいて、回線（ライン）の広帯域化やネットワークの高機能化が求められている。そのため、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）や、ＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）といった技術が、海底ケーブルシステムに適用されている。

海底ＲＯＡＤＭシステムでは、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）通信が用いられる。海底ＲＯＡＤＭシステムでは、例えば、伝送装置がクライアント信号を、波長多重光信号として海底ケーブルに入力し、１つの光ファイバに複数のパスを収容することによって、ネットワークの柔軟性を向上している。

ＯＡＤＭ機能を有する海底ケーブルシステムでは、光ファイバで構成されるケーブルを伝送する信号のトータルパワーは一定になるように設定されている。当該ケーブルの切断等によって信号の一部の波長成分が消失した場合には、当該信号の他の波長成分を増幅することによって、当該信号のトータルパワーが一定に保たれる。

しかし、信号の特定の波長成分のパワーだけを大きくすることによって、当該パワーが所定の値以上になると、光ファイバの非線形効果によって、信号の波形の劣化等を要因として光スペクトルに変化が生じ、当該信号の伝送品質が劣化してしまう。

特許文献１に記載の光通信システムは、ケーブルに障害が発生した場合に、ダミー光によって信号のトータルパワーを補正し、通信品質を担保する技術を開示する。特許文献１に記載の光通信システムにおいて、端局装置（光送信装置）は、ケーブル断障害が発生した場合に、光信号断が生じた箇所に応じたダミー光を生成するダミー光生成部を備え、送信する信号の強度（パワー）を一定に保つ。また、特許文献２は、信号波長のセキュリティ機能を高めるための構成を記載している。

特開２０１０−０９８５４７号公報 特開２０１１−０８２７５１号公報

上述した通り、特許文献１に記載の端局装置（光送信装置）は、光信号を補償するためにダミー光を生成する必要があり、ダミー光生成部を備えなければならない。

そこで、端局装置（光送信装置）がダミー光生成部を備えることなく光信号を補償するために、他の端局装置が送信している光信号によって、消失した光信号を補償することが考えられる。しかしながら、補償に用いた他の端局装置が送信した光信号が、当該光信号の本来の通信先ではない装置によって受信されてしまうことによって、当該光信号に含まれる情報の秘匿性が確保できないという問題が生じる。

本発明の目的は、上記問題を解決し、光信号が本来の送信先装置ではない装置に転送された場合であっても、当該光信号に含まれる情報の秘匿性を確保できる光送受信装置、光通信システム、光通信方法及びプログラムを提供することである。

本発明の光送受信装置は、波長多重光信号を受信し、複数の光信号に分波する分波部と、前記分波部が分波した複数の光信号の各々を受信する複数の受信部と、互いに異なる波長の光信号を出力する複数の出力部と、前記受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、前記複数の出力部の少なくとも１つから出力する光信号に所定の変化を加えることを要求する制御部と、前記複数の出力部から出力された複数の光信号を合波して出力する合波部とを備える。

本発明の光通信システムは、波長多重光信号を出力する光通信装置と、前記波長多重光信号を受信し、複数の光信号に分波する分波部と、前記分波部が分波した複数の光信号の各々を受信する複数の受信部と、互いに異なる波長の光信号を出力する複数の出力部と、前記受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、前記複数の出力部の少なくとも１つから出力する光信号に所定の変化を加えることを要求する制御部と、前記複数の出力部から出力された複数の光信号を合波して出力する合波部と、を備える光送受信装置と、を含むことを特徴とする。

本発明の光通信方法は、波長多重光信号を受信し、前記受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、出力する光信号に所定の変化を加えることを要求し、前記所定の変化を加えた光信号を含む、互いに異なる波長である複数の光信号を合波して出力する合波部とを備えることを特徴とする。

本発明のプログラムは、波長多重光信号を受信する処理と、前記受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、出力する光信号に所定の変化を加えることを要求する処理と、前記所定の変化を加えた光信号を含む、互いに異なる波長である複数の光信号を合波して出力する処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明は、光信号が本来の送信先装置ではない装置に転送された場合であっても、当該光信号に含まれる情報の秘匿性を確保できるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態における光通信システムの構成例である。 本発明の第１の実施形態における光分岐装置３の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における光分岐装置３の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における光送受信装置１−３の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における光送受信装置１−３の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における光分岐装置３の構成例を示す図である。 本発明の第３の実施形態における光通信システムを伝送する光信号の状況を示す図である。 本発明の第３の実施形態における光分岐装置３が、光送受信装置１−３宛に波長多重光信号を出力する場合の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における光分岐装置３が、光受信装置１−１宛に波長多重光信号を出力する場合の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態におけるＷＳＳを用いた場合の光分岐装置３の構成例を示す図である。 本発明の第４の実施形態における光送受信装置１−３の構成例を示す図である。 本発明の第４の実施形態におけるトランスポンダ１４の構成例である。 本発明の第４の実施形態における光送受信装置１−３の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態におけるトランスポンダ１４の他の構成例である。 本発明の第４の実施形態における光送受信装置１−３の他の構成例を示す図である。 本発明の第５の実施形態における光送信装置１−２の構成例を示す図である。 本発明の第５の実施形態における光送信装置１−２の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第６の実施形態における光送信装置１−２の構成例を示す図である。 本発明の第６の実施形態におけるトランスポンダ１２４の構成例である。 本発明の第６の実施形態における光送信装置１−２の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第６の実施形態におけるトランスポンダ１２４の他の構成例である。 本発明の第７の実施形態における光分岐装置３の構成例である。 本発明の第７の実施形態における光送受信装置１−３に含まれるトランスポンダ１４の構成例を示す図である。 本発明の第８の実施形態における可変ＤＧＤ発生器の構成例を示す図である。 本発明の第８の実施形態における可変ＤＧＤ発生器の他の構成例を示す図である。 本発明の第８の実施形態における光分岐装置３の構成例である。 本発明の第９の実施形態における光分岐装置３の構成例である。 本発明の第１０の実施形態における光分岐装置３の構成例を示す図である。 本発明の第１０の実施形態における光分岐装置３の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１１の実施形態における光分岐装置３の構成例を示す図である。 本発明の第１１の実施形態における光分岐装置３の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１２の実施形態において伝送路２に障害が生じる前の通信システムの構成例を示す図である。 本発明の第１２の実施形態における通信システムのＡ基地局１０−１と光分岐装置３の区間、及び、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間によって伝送される光信号を示す表である。 本発明の第１２の実施形態において、一部の伝送路２に障害が生じ、一部の基地局１０からの光信号が消失した場合の通信システムの構成例である。 本発明の第１２の実施形態における通信システムのＡ基地局１０−１と光分岐装置３の区間と、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間とにおいて、光信号を送受信しているトランスポンダ１４の接続関係を示す表である。 本発明の第１２の実施形態において、光分岐装置３が経路を切り替えた後のＡ基地局１０−１と光分岐装置３の区間と、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間とにおいて、光信号を送受信しているトランスポンダ１４の接続関係を示す表である。 本発明の第１３の実施形態における光通信システムの構成例である。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。

図１は、本発明の第１の実施形態における光通信システムの構成例である。図１に示すように、光通信システムは、波長多重光信号を受信する光受信装置１−１と、波長多重光信号を送信する光送信装置１−２と、波長多重光信号を送受信する光送受信装置１−３とを含む。また、図１に示す光通信システムは、波長多重光信号を伝送する伝送路２と、波長多重光信号を合波及び分岐する光分岐装置（Ｂｒａｎｃｈ Ｕｎｉｔ：ＢＵ）３とを含む。

図２は、光分岐装置３の構成例を示す図である。光分岐装置３は、受信部３０と、分波部３２と、処理部３３と、合波部３４とを備える。

受信部３０は、伝送路２から入力した波長多重光信号を受信する。

なお、光受信部３０は、分岐部３１であってもよい。この場合において、分岐部３１は、伝送路２から入力した波長多重光信号を分岐し、一方の波長多重光信号を分波部３２へ入力し、他方の波長多重信号を他の外部装置（例えば、光受信装置１−１）に出力する。他方の波長多重光信号は、光分岐装置３に含まれる他のデバイス（図示していない）において所定の処理を施された後に、他の外部装置（例えば、光受信装置１−１）宛に出力される。なお、他方の波長多重光信号は、所定の処理を施す必要がない場合は、そのまま他の外部装置に出力される。

分波部３２は、波長多重光信号を、第１の波長を含む第１の分波光と第２の波長を含む第２の分波光とに分波する。分波部３２は、第１の分波光を処理部３３に入力し、第２の分波光を合波部３４に入力する。

処理部３３は、分波部３２から入力された第１の分波光に所定の処理を実施し、合波部３４に出力する。なお、処理部３３は、当該所定の処理として、出力する光信号に所定のパターンを含める。所定のパターンは、例えば、０及び１をランダムに配列したダミーパターン、又は、０及び１を特定のパターンに配列した固定パターンである。また、処理部３３は、当該所定の処理として、出力する光信号にスクランブル処理を行ってもよい。また、処理部３３は、当該所定の処理として、出力する光信号の伝送特性を劣化させてもよい。

合波部３４は、処理部３３から入力された所定の処理をされた第１の分波光と、分波部３２から入力された第２の分波光とを合波して伝送路２に出力する。

図３は、本発明の第１の実施形態における光分岐装置３の動作例を示すフローチャートである。

受信部３０は、伝送路２から入力した波長多重光信号を受信し、当該波長多重光信号を分波部３２へ入力する（Ｓ１０１）。

分波部３２は、波長多重光信号を、第１の波長を含む第１の分波光と第２の波長を含む第２の分波光とに分波し、当該第１の分波光を処理部３３に入力し、当該第２の分波光を合波部３４に入力する（Ｓ１０２）。

処理部３３は、分波部３２から入力された第１の分波光に所定の処理を実施し、所定の変化を加えて、合波部３４に出力する（Ｓ１０３）。

合波部３４は、処理部３３から入力された所定の処理をされた第１の分波光と、分波部３２から入力された第２の分波光とを合波して伝送路２に出力する（Ｓ１０４）。

上記のとおり、本発明の第１の実施形態の光分岐装置３は、例えばデータを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されている場合などに、当該データを含む光信号に対して所定の処理を実施する。所定の処理を実施した光信号は、例えば、所定のパターンを含む光信号や、スクランブル処理を行った光信号であり、元の光信号に含まれるデータを再現する（データを読み取る）ことが困難である。したがって、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されたとしても、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第２の実施形態において、本発明の第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第２の実施形態における光通信システムの構成例は、図１に示す光通信システムと同様である。

本発明の第２の実施形態において、光送受信装置１−３が受信する波長多重光信号には、所定の処理を加えられた光信号が含まれている場合がある。当該所定の処理は、光信号に重畳されているデータを抽出できないようにするためのものであり、光送信装置１−１又は光分岐装置３によって加えられる。すなわち、当該光送信装置１−１又は光分岐装置３は、光送受信装置１−３宛ではない光信号に対して当該所定の処理を加えることにより、当該光信号に重畳されたデータの秘匿性を確保する。

そのため、光送受信装置１−３において、所定の処理が加えられた光信号を受信した受信部には、光送受信装置１−３がデータの送受信に用いていないチャネルが割り当てられている可能性が高い。そして、光送受信装置１−３において、受信部と同じチャネルを用いて光信号を出力する出力部（受信部に対応する出力部）も、光送受信装置１−３がデータの送受信に用いていないチャネルが割り当てられている可能性が高い。

ここで、光送受信装置１−３がデータの送受信に用いていないチャネルが割り当てられている出力部が、データを重畳された光信号を出力すると、当該データを重畳された光信号が、本来の宛先ではない装置で受信されてしまう。その場合、当該光信号に重畳されたデータの秘匿性が確保できない恐れがある。

そこで、本発明の第２の実施形態の光送受信装置１−３は、所定の処理が加えられた光信号を受信した受信部に対応する（同じチャネルを用いている）出力部から出力する光信号に、所定の変化を加える。当該光送受信装置１−３は、自装置がデータの送受信に用いていないチャネルが割り当てられている出力部からの光信号に所定の変化を加え、データを抽出できないようにすることで、当該光信号に重畳されたデータの秘匿性を確保することができる。

図４は、光送受信装置１−３の構成例を示す図である。光送受信装置１−３は、複数の出力部１１−１〜１１−Ｎ（特に区別しない場合は、「出力部１１」と記載する）と、合波部１２と、制御部１３と、複数の受信部１７−１〜１７−Ｎ（特に区別しない場合は、「受信部１７」と記載する）と、分波部１８とを備える。

分波部１８は、伝送路２から受信した波長多重光信号を分波して、複数の受信部１７の各々に出力する。複数の受信部１７の各々には、受信する光信号の波長が割り当てられている。分波部１８は、複数の受信部１７の各々に対して、当該割り当てられた波長の光信号を出力する。

本発明の第２の実施形態において、分波部１８が受信する波長多重光信号には、所定の処理を加えられた光信号が含まれる。所定の処理を加えられた光信号は、例えば、所定のパターンを含む光信号である。所定のパターンは、０及び１をランダムに配列したダミーパターン、又は、０及び１を特定のパターンに配列した固定パターンであり、当該所定のパターンを含む光信号からはデータを抽出する（読み取る）ことができない。また、所定の処理をされた光信号は、例えば、スクランブル処理された光信号や、伝送特性が劣化させられた光信号であってもよく、当該光信号からもデータを抽出する（読み取る）ことができない。

出力部１１は、所定の波長の光信号を出力する。出力部１１は、例えばレーザ等を含み、当該レーザが出力した光にデータを重畳した光信号を出力可能である。当該レーザは構造等の種類は問わず、例えば、可変波長レーザ等の出力波長を変更することが可能なものであってもよい。

制御部１３は、複数の出力部１１のうち、所定の処理を加えられた光信号を受信した受信部１７を特定し、特定した受信部１７に対応する出力部１１に対して、所定の変化を加えた光信号を出力する旨を要求する。なお、受信部１７に対応する出力部１１は、受信部１７と同じチャネルを用いて、光信号を出力する出力部１１である。

制御部１３は、複数の受信部１７の各々が受信する光信号を監視（モニタ）し、所定の処理を加えられた光信号を受信した受信部１７を特定する。また、制御部１３は、所定の変化を加えた光信号の波長を通知する制御信号を受信し、当該制御信号から通知された波長の光信号を受信した受信部１７を、所定の処理を加えられた光信号を受信した受信部１７として特定してもよい。また、制御部１３は、受信部１７の少なくとも１つから、所定の処理を加えられた光信号を受信した旨の通知を受け、当該通知してきた受信部１７を、当該所定の処理を加えられた光信号を受信した入出力部として特定してもよい。

出力部１１は、制御部１３からの要求があった場合に、出力する光信号に所定の変化を加える。出力部１１は、当該所定の変化として、出力する光信号に所定のパターンを含める。所定のパターンは、例えば、０及び１をランダムに配列したダミーパターン、又は、０及び１を特定のパターンに配列した固定パターンである。また、出力部１１は、当該所定の変化として、出力する光信号にスクランブル処理を行ってもよい。また、出力部１１は、当該所定の変化として、出力する光信号の伝送特性を劣化させてもよい。

なお、出力部１１は、制御部１３からの指示が無い場合には、前段のデバイス（図２には図示しない）から入力された電気信号を光信号に変換して、合波部１２に出力する。すなわち、出力部１１は、制御部１３からの要求が無い場合には、データを含む光信号を出力する。

合波部１２は、複数の出力部１１の各々から入力した複数の光信号を合波して出力する。

図５は、本発明の第２の実施形態における光送受信装置１−３の動作例を示すフローチャートである。

分波部１８は、伝送路２から受信した波長多重光信号を分波して、複数の受信部１７の各々に出力する（Ｓ２０１）。

複数の受信部１７の各々は、所定の波長の光信号を受信する（Ｓ２０２）。

制御部１３は、複数の受信部１７のうち、所定の処理を加えられた光信号を受信した受信部１７を特定し、特定した受信部１７に対応する出力部１１に対し、所定の変化を加えた光信号を出力する旨を要求する（Ｓ２０３）。

出力部１１は、制御部１３からの要求があった場合には出力する光信号に所定の変化を加えた光信号を、制御部１３からの要求が無い場合にはデータを含む光信号を、合波部１２に出力する（Ｓ２０４）。

合波部１２は、複数の出力部１１の各々から入力した複数の光信号を合波して、伝送路２に出力する（Ｓ２０５）。

上記の通り、第２の実施形態の光送受信装置１−３は、複数の受信部１７のうち所定の処理を加えられた光信号を受信した受信部１７に対応する出力部１１から、所定の変化を加えた光信号を出力させる。

上記の通り、本発明の第２の実施形態において、光送受信装置１−３は、所定の処理が加えられた光信号を受信した受信部１７に対応する（同じチャネルを用いている）出力部１１から出力する光信号に、所定の変化を加える。そのため、当該光送受信装置１−３は、データの送受信に用いないチャネルが割り当てられている出力部１１から出力される光信号に重畳されているデータの秘匿性を確保することができる。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第３の実施形態において、上記各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第３の実施形態における光通信システムの構成例は、図１と同様である。

図６は、光分岐装置３の構成例を示す図である。光分岐装置３は、分岐部３１と、分波部３２と、処理部３３と、第１の合波部３９と、制御部３５と、第１のフィルタ３６と、第２のフィルタ３７と、第２の合波部３８とを備える。なお、第１の合波部３９は、本発明の第１の実施形態における合波部３４に該当する。

分岐部３１は、伝送路２から入力した波長多重光信号を分岐し、一方の波長多重光信号を分波部３２へ、他方の波長多重光信号を第１のフィルタ３６へ入力する。

制御部３５は、処理部３３に入力させる光信号に関する情報を分波部３２に通知する。なお、制御部３５は、所定の処理を実施する光信号の波長を通知する制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて、分波部３２が処理部３３に入力する第１の分波光の波長を当該分波部３２に通知してもよい。

分波部３２は、制御部３５からの通知に基づいて、波長多重光信号を、第１の波長を含む第１の分波光と第２の波長を含む第２の分波光とに分波する。分波部３２は、第１の分波光を処理部３３に入力し、第２の分波光を第１の合波部３９に入力する。

処理部３３は、分波部３２から入力された第１の分波光に所定の処理を実施し、第１の合波部３９に入力する。

第１の合波部３９は、処理部３３から入力された所定の処理をされた第１の分波光と、分波部３２から入力された第２の分波光とを合波して伝送路２に出力する。

第１のフィルタ３６は、波長多重光信号に含まれる複数の光信号のうち、光送受信装置１−３宛の光信号を遮断し、光受信装置１−１宛の光信号を透過する。

第２のフィルタ３７は、光送受信装置１−３からの波長多重光信号のうち、所定の変化を加えられた光信号を遮断し、それ以外の光信号を透過する。

第２の合波部３８は、第１のフィルタ３６から入力された光信号と、第２のフィルタ３７から入力された光信号とを合波した波長多重光信号を、伝送路２に出力する。

図７は、本発明の第３の実施形態における光通信システムを伝送する光信号の状況を示す図である。なお、図７は、光分岐装置３の処理部３３が、第１の分波光に、所定のパターンを含めた場合の例を示す。

光送信装置１−２は、図７に示すように、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１（図７のブロック矢印「１」）と、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ２（図７のブロック矢印「２」）とを含む波長多重光信号を出力する。図７の例において、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１は光受信装置１−１宛の光信号であり、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ２は光送受信装置１−３宛の光信号である。

光分岐装置３の分岐部３１は、光送信装置１−２が出力した波長多重光信号の一方を分波部３２に入力し、他方を第１のフィルタ３６に入力する。

分波部３２は、波長多重光信号に含まれる光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１を処理部３３に入力し、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ２を第１の合波部３９に入力する。

処理部３３は、入力された光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１に所定の処理を加えた光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１’（図７のブロック矢印「所定パターン」）を出力する。なお、処理部３３は、例えば、所定の処理として、当該光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１に所定のパターンを含める。光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１は光受信装置１−１宛の光信号であるため、光分岐装置３は、光送受信装置１−３で受信されないように、当該光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１に所定の処理を加えた光信号（すなわち、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１’）を出力する。

第１の合波部３９は、分波部３２から入力した光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ２と、処理部３３から入力した光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１’とを合波した波長多重光信号を、光送受信装置１−３に向けて出力する。

光送受信装置１−３は、光受信装置１−１宛の光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ３（図７のブロック矢印「３」）と、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１’に対応する波長の光信号に所定の変化を加えた光信号（図７のブロック矢印「所定パターン」）とを合波した波長多重光信号を出力する。なお、光送受信装置１−３は、例えば、所定の変化として、当該光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１に所定のパターンを含める。

第２のフィルタ３７は、光送受信装置１−３から入力された波長多重光信号のうち、光受信装置１−１宛の光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ３だけを透過し、所定の変化が加えられた光信号を遮断する。

一方、第１のフィルタ３６は、入力された波長多重光信号のうち、光受信装置１−１宛の光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１だけを透過し、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ２を遮断する。

第２の合波部３８は、第１のフィルタから入力された光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１と、第２のフィルタから入力された光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ３とを合波した波長多重光信号を、光受信装置１−１宛に出力する。

図８及び図９は、本発明の第３の実施形態における光分岐装置３の動作例を示すフローチャートである。図８は、光分岐装置３が、光送受信装置１−３宛に波長多重光信号を出力する場合の動作例を示すフローチャートである。

分岐部３１は、伝送路２から入力した波長多重光信号を分岐し、一方を分波部３２へ入力し、他方を第１のフィルタ３６へ入力する（Ｓ３０１）。

制御部３５は、処理部３３に入力させる光信号の波長を分波部３２に通知する（Ｓ３０２）。

分波部３２は、制御部３５からの通知に基づいて、波長多重光信号を、第１の波長を含む第１の分波光と第２の波長を含む第２の分波光とに分波し、第１の分波光を処理部３３に入力し、第２の分波光を第１の合波部３９に入力する（Ｓ３０３）。

処理部３３は、分波部３２から入力された第１の分波光に所定の処理を実施し、第１の合波部３９に出力する（Ｓ３０４）。

第１の合波部３９は、処理部３３から入力された所定の処理をされた第１の分波光と、分波部３２から入力された第２の分波光とを合波して伝送路２に出力する（Ｓ３０５）。

図９は、光分岐装置３が、光受信装置１−１宛に波長多重光信号を出力する場合の動作例を示すフローチャートである。

分岐部３１は、伝送路２から入力した波長多重光信号を分岐し、一方を分波部３２へ入力し、他方を第１のフィルタ３６へ入力する（Ｓ４０１）。

第１のフィルタ３６は、波長多重光信号に含まれる複数の光信号のうち、光送受信装置１−３宛の光信号を遮断し、光受信装置１−１宛の光信号を透過する（Ｓ４０２）。

第２のフィルタ３７は、光送受信装置１−３からの波長多重光信号に含まれる、所定の変化を加えられた光信号以外の光信号を透過する（Ｓ４０３）。

第２の合波部３８は、第１のフィルタ３６から入力した光信号と、第２のフィルタ３７から入力した光信号とを合波した波長多重光信号を、伝送路２に出力する（Ｓ４０４）。

なお、分波部３２は、３ポート波長フィルタモジュールであってもよい。３ポート波長フィルタモジュールは、３つのポートを有し、第１のポートから入力された波長多重光信号のうち、例えば光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１を反射し、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ２を第２のポートから透過する。３ポート波長フィルタモジュールは、反射した光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１を第３のポートから出力する。したがって、３ポート波長フィルタモジュールの第２のポートを第１の合波部３９に、第３のポートを処理部３３に接続することにより、光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１だけを、処理部３３に入力することが可能となる。なお、３ポート波長フィルタモジュールは、制御部３５からの指示に基づいて、反射又は透過する光信号を変化させることができる可変フィルタである。

また、光分岐装置３において、分波部３２は、ＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）であってもよい。また、光分岐装置３において、第１のフィルタ３６、第２のフィルタ３７、及び、第２の合波部３８の代わりに、ＷＳＳを用いてもよい。

ＷＳＳは、波長多重光信号に含まれる複数の波長ごとに、独立に任意の経路設定が可能なスイッチである。ここで、ＷＳＳとしては、特許第５１２８２５４号公報に記載のＷＳＳを用いることができる。当該ＷＳＳは、合分波機能を内蔵しており、波長多重光信号に含まれる複数の光信号の各々を独立して分波又は合波することができる。

図１０は、ＷＳＳを用いた場合の光分岐装置３の構成例を示す図である。図１０に示すように、光分岐装置３は、分波部３２の代わりに、第１のＷＳＳ４０を備える。第１のＷＳＳ４０は、制御部３５からの通知に基づいて、波長多重光信号に含まれる少なくとも１つの光信号を処理部３３に入力し、それ以外の光信号（処理部３３に入力しなかった光信号）を第１の合波部３９に入力する。

また、図１０に示すように、光分岐装置３は、第１のフィルタ３６、第２のフィルタ３７及び第２の合波部３８の代わりに、第２のＷＳＳ４１を備える。第２のＷＳＳ４１は、光送信装置１−２からの波長多重光信号に含まれる複数の光信号のうち光受信装置１−１宛の光信号と、光送受信装置１−３からの波長多重光信号に含まれる複数の光信号のうち光受信装置１−１宛の光信号とを合波する。また、第２のＷＳＳ４１は、光送信装置１−２からの波長多重光信号に含まれる複数の光信号のうち、光送受信装置１−３宛の光信号を遮断する。また、第２のＷＳＳは、光送受信装置１−３からの波長多重光信号に含まれる複数の光信号のうち、所定の変化を加えられた光信号を遮断する。

上記の通り、本発明の第３の実施形態における光分岐装置３は、例えば光受信装置１−１宛の光信号が光送受信装置１−３に転送されないように、当該光信号に所定の処理を実施する。したがって、当該光分岐装置３は、光受信装置１−１宛の光信号が光送受信装置１−３に転送されても、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第４の実施形態において、本発明の第１の実施形態及び本発明の第２の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第４の実施形態における光通信システムの構成例は、図１と同様である。

図１１は、光送受信装置１−３の構成例を示す図である。光送受信装置１−３は、合波部１２と、制御部１３と、複数のトランスポンダ１４−１〜１４−Ｎ（特に区別する必要が無い場合は、「トランスポンダ１４」と記載する。）と、複数の受信部１７−１〜１７−Ｎと、分波部１８とを備える。なお、本発明の第４の実施形態におけるトランスポンダ１４は、本発明の第２の実施形態における出力部１１に該当する。

制御部１３は、複数のトランスポンダ１４のうち、所定の処理を加えられた光信号を受信した受信部１７を特定し、当該特定した受信部１７に対応するトランスポンダ１４に対し、所定の変化を加えた光信号を出力する旨を要求する。

トランスポンダ１４の各々は、所定の波長の光信号を出力する。

図１２は、本発明の第４の実施形態におけるトランスポンダ１４の構成例である。トランスポンダ１４は、クライアントモジュール１４１と、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２と、処理部１４３と、ラインモジュール１４４とを備える。ＬＳＩは、ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（大規模集積回路）の略である。

クライアントモジュール１４１は、クライアント装置（図示していない）から受信した光信号を、電気信号に変換して、クライアント受信信号として、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２に出力する。

ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２は、クライアントモジュール１４１から入力したクライアント信号を、ライン信号用フレームに収容し、処理部１４３に出力する。

処理部１４３は、制御部１３からの要求があった場合に、ライン信号用フレームに代えて、所定のパターン（例えばダミーパターン又は固定パターン）を含む電気信号を、ラインモジュール１４４に出力する。一方、所定のパターンの光信号の出力を要求する制御信号を受信しない場合には、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２から受信したライン信号用フレームを、ラインモジュール１４４に出力する。

また、処理部１４３は、制御部１３からの要求があった場合に、スクランブラとして、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２から入力される電気信号のビット列をランダムに入れ替えてもよい。

ラインモジュール１４４は、入力した電気信号（ライン信号用フレーム、又は、所定のパターンの電気信号）を、所定の波長の光信号に変換し、合波部１２に出力する。

図１３は、本発明の第４の実施形態における光送受信装置１−３の動作例を示すフローチャートである。なお、図１３は、光送受信装置１−３が光信号を送信する場合の例である。

クライアントモジュール１４１は、クライアント装置（図示していない）から受信した光信号を、電気信号に変換して、クライアント受信信号として、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２に出力する（Ｓ５０１）。

ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２は、クライアントモジュール１４１から入力したクライアント信号を、ライン信号用フレームに収容し、処理部１４３に出力する（Ｓ５０２）。

処理部１４３は、制御部１３から所定の変化を加えた光信号を出力する旨の要求があったか否かを判定する（Ｓ５０３）。

処理部１４３は、制御部１３からの要求があった場合（Ｓ５０３のＹＥＳ）、受信したライン信号フレームに所定の変化を加えて、ラインモジュール１４４に出力する（Ｓ５０４）。

一方、処理部１４３は、制御部１３からの要求が無い場合（Ｓ５０３のＮＯ）、受信したライン信号フレームを、そのままラインモジュール１４４に出力する（Ｓ５０５）。

ラインモジュール１４４は、処理部１４３から入力したライン信号用フレームを光信号に変換して、合波部１２に出力する（Ｓ５０６）。

合波部１２は、複数のトランスポンダ１４から入力された複数の光信号を合波した波長多重光信号を伝送路２に出力する（Ｓ５０７）。

なお、トランスポンダ１４は、図１４に示す構成例であってもよい。この場合において、処理部１４３は、制御部１３からの要求があった場合、ラインモジュール１４４に対して、所定のパターン（例えばダミーパターン又は固定パターン）を含む電気信号を出力する。ラインモジュール１４４は、処理部１４３から所定のパターンを含む電気信号が入力されたことに応じて、ライン信号用フレームに代えて、所定のパターンを含む電気信号を所定の波長の光信号に変換し、合波部１２に出力する。

また、光送受信装置１−３は、図１５に示す構成例であってもよい。図１５に示す通り、光送受信装置１−３は、トランスポンダ１４と、制御部１３と、光合分波部１９とを備える。

光合分波部１９は、伝送路２から受信した波長多重光信号を分波して、複数のトランスポンダ１４の各々に出力する。複数のトランスポンダ１４の各々には、入出力する光信号の波長が割り当てられている。光合分波部１９は、複数のトランスポンダ１４の各々に対して、当該割り当てられた波長の光信号を出力する。また、光合分波部１９は、複数のトランスポンダ１４の各々から入力した複数の光信号を合波して出力する。なお、本発明の第４の実施形態において、光合分波部１９が受信する波長多重光信号には、所定の処理を加えられた光信号が含まれる。

図１５の例において、光送受信装置１−３のトランスポンダ１４が、光合分波部１９から光信号を受信した場合について、説明する。

ラインモジュール１４４は、合波部１２から受信した光信号を、電気信号に変換して、ライン受信信号（ライン信号フレーム）として処理部１４３に出力する。処理部１４３は、ラインモジュール１４４から入力したライン受信信号（ライン信号用フレーム）を、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２に出力する。

ＦｒａｍｅｒＬＳＩ１４２は、処理部１４３から入力されたライン信号用フレームからクライアント信号を抽出し、電気信号としてクライアントモジュール１４１に出力する。

クライアントモジュール１４１は、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ４２から入力した電気信号を、光信号に変換して、クライアント信号としてクライアント装置（図示していない）に送信する。

なお、図１５に示す光送受信装置１−３において、光送受信装置１−３のトランスポンダ１４が光合分波部１９に対して光信号を送信する場合の構成及び動作は、上記で説明した図１１の場合と同様である。

上記の通り、本発明の第４の実施形態において、光送受信装置１−３は、所定の処理が加えられた光信号を受信した受信部１７に対応する（同じチャネルを用いている）トランスポンダ１４から出力する光信号に、所定の変化を加える。そのため、当該光送受信装置１−３は、データの送受信に用いないチャネルが割り当てられているトランスポンダ１４から出力される光信号に重畳されているデータの秘匿性を確保することができる。

＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。

本発明の第５の実施形態は、光送信装置１−２が、所定の条件（例えば、送信部１２１が出力する光信号が、本来の送信先ではない装置に転送されていること）に基づいて、所定の変化を加えた光信号を出力するものである。

本発明の第５の実施形態における光通信システムの構成例は、図１に示す光通信システムの構成例と同様である。

図１６は、光送信装置１−２の構成例を示す図である。光送信装置１−２は、送信部１２１と合波部１２２と、制御部１２３とを備える。なお、光送信装置１−２は、送信部１２１を複数備える。

合波部１２２は、複数の送信部１２１の各々から入力した光信号を合波した波長多重信号光を伝送路２に出力する。

制御部１２３は、所定の条件を満たした場合に、出力する光信号に対して所定の変化を加える旨を送信部１２１に要求する。

所定の条件は、例えば、所定のパターンの光信号の出力を要求する制御信号を受信したことである。なお、当該制御信号は、伝送路２に障害が生じた場合などであって、光送信装置１−２が出力する光信号が本来の送信先ではない装置に転送されている場合に、制御部１２３に対して送信される。

送信部１２１は、制御部１２３からの指示があった場合には、出力する光信号に所定の変化を加えて、合波部１２２に出力する。所定の変化を加えた光信号は、例えば、所定のパターンを含む光信号である。所定のパターンは、例えば、０及び１をランダムに配列したダミーパターン、又は、０及び１を特定のパターンに配列した固定パターンである。

送信部１２１は、制御部１２３からの指示が無い場合には、前段のデバイス（図１６には図示していない）から入力された電気信号を光信号に変換して、合波部１２２に出力する。すなわち、送信部１２１は、制御部１２３からの指示が無い場合には、データを含む光信号を出力する。

図１７は、本発明の第５の実施形態における光送信装置１−２の動作例を示すフローチャートである。

制御部１２３は、所定の条件を満たした場合に、出力する光信号に所定の変化を加える旨を送信部１２１に要求する（Ｓ６０１）。

送信部１２１は、制御部１２３からの指示があったか否かを判定する（Ｓ６０２）。

送信部１２１は、制御部１２３からの指示があった場合に（Ｓ６０２のＹＥＳ）、所定の変化を加えた光信号を合波部１２２に出力する（Ｓ６０３）。

送信部１２１は、制御部１２３からの指示が無い場合に（Ｓ６０２のＮＯ）、入力された電気信号を光信号に変換して、合波部１２２に出力する（Ｓ６０４）。

合波部１２２は、複数の送信部１２１から入力された複数の光信号を合波した波長多重信号光を伝送路２に出力する（Ｓ６０５）。

上記のとおり、本発明の第５の実施形態の光送信装置１−２は、所定の条件（例えば、送信部１２１が出力する光信号が、本来の送信先ではない装置に転送されていること）に基づいて、所定の変化を加えた光信号を出力する。所定の変化を加えた光信号は、例えば、０及び１をランダムに配列したダミーパターン、又は、０及び１を特定のパターンに配列した固定パターンを含む光信号であり、元の光信号を再現することが困難である。したがって、光送信装置１−２は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されたとしても、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜本発明の第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第６の実施形態において、上記の各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第６の実施形態における光通信システムの構成例は、図１と同様である。

図１８は、光送信装置１−２の構成例を示す図である。光送信装置１−２は、合波部１２２と、制御部１２３と、複数のトランスポンダ１２４−１〜１２４−Ｎ（特に区別する必要が無い場合は、「トランスポンダ１２４」と記載する。）を備える。なお、本発明の第６の実施形態におけるトランスポンダ１２４は、本発明の第５の実施形態における送信部１２１に該当する。

制御部１２３は、所定の条件を満たした場合に、所定のパターンを含む光信号を出力する旨をトランスポンダ１２４に指示する。

所定の条件は、例えば、所定のパターンの光信号の出力を要求する制御信号を受信したことである。なお、当該制御信号は、伝送路２に障害が生じた場合などであって、光送信装置１−２が出力する光信号が本来の送信先ではない装置に転送されている場合に、制御部１２３に対して送信される。

トランスポンダ１２４は、制御部１２３からの指示があった場合には、所定のパターンの光信号を合波部１２２に出力する。

トランスポンダ１２４は、制御部１２３からの指示が無い場合には、前段のデバイス（例えば、クライアント装置）から入力された電気信号を光信号に変換して、合波部１２２に出力する。

図１９は、本発明の第６の実施形態におけるトランスポンダ１２４の構成例である。トランスポンダ１２４は、クライアントモジュール２４１と、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ２４２と、処理部２４３と、ラインモジュール２４４とを備える。

クライアントモジュール２４１は、クライアント装置（図示していない）から受信した光信号を、電気信号に変換して、クライアント受信信号として、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ２４２に出力する。

ＦｒａｍｅｒＬＳＩ２４２は、クライアントモジュール２４１から入力したクライアント信号を、ライン信号用フレームに収容し、処理部２４３に出力する。

処理部２４３は、所定のパターンの信号の出力を要求する制御信号を受信したことに応じて、ライン信号用フレームに代えて、所定のパターン（例えばダミーパターン又は固定パターン）を含む電気信号を、ラインモジュール２４４に出力する。一方、所定のパターンの光信号の出力を要求する制御信号を受信しない場合には、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ２４２から受信したライン信号用フレームを、ラインモジュール２４４に出力する。

なお、処理部２４３は、ダミーパターン及び固定パターンの生成に代えて、スクランブラとして、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ２４２から入力される電気信号のビット列をランダムに入れ替えてもよい。

ラインモジュール２４４は、入力した電気信号（ライン信号用フレーム、又は、所定のパターンの電気信号）を、所定の波長の光信号に変換し、合波部１２２に出力する。

図２０は、本発明の第６の実施形態における光送信装置１−２の動作例を示すフローチャートである。

クライアントモジュール２４１は、クライアント装置（図示していない）から受信した光信号を、電気信号に変換して、クライアント受信信号として、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ２４２に出力する（Ｓ７０１）。

ＦｒａｍｅｒＬＳＩ２４２は、クライアントモジュール２４１から入力したクライアント信号を、ライン信号用フレームに収容し、処理部２４３に出力する（Ｓ７０２）。

制御部１２３は、所定の条件を満たした場合に、所定のパターンを含む光信号を出力する旨をトランスポンダ１２４内の処理部２４３に指示する（Ｓ７０３）。

処理部２４３は、制御部１２３からの指示があったか否かを判定する（Ｓ７０４）。

処理部２４３は、制御部１２３からの指示があった場合に（Ｓ７０４のＹＥＳ）、所定のパターンの光信号を出力する（Ｓ７０５）。

一方、処理部２４３は、制御部１２３からの指示が無い場合に（Ｓ７０４のＮＯ）、ＦｒａｍｅｒＬＳＩ２４２から入力したライン信号用フレームを光信号に変換して、合波部１２２に出力する（Ｓ７０６）。

合波部１２２は、複数のトランスポンダ１２４から入力された複数の光信号を合波した波長多重信号光を伝送路２に出力する（Ｓ７０７）。

なお、トランスポンダ１２４は、図２１に示す構成例であってもよい。この場合において、処理部２４３は、所定のパターンの信号の出力を要求する制御信号を受信したことに応じて、ラインモジュール２４４に対して、所定のパターン（例えばダミーパターン又は固定パターン）を含む電気信号を出力する。ラインモジュール２４４は、処理部２４３から所定のパターンを含む電気信号が入力されたことに応じて、ライン信号用フレームに代えて、所定のパターンを含む電気信号を所定の波長の光信号に変換し、合波部１２２に出力する。

上記のとおり、本発明の第６の実施形態の光送信装置１−２は、所定のパターンの光信号の出力を要求する制御信号を受信したことに応じて、所定のパターン（例えばダミーパターン又は固定パターン）の光信号を出力する。そのため、当該光送信装置１−２は、例えばデータを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されている場合などに、データを含む光信号に代えて、所定のパターンの信号を送信することができる。したがって、当該光送信装置１−２は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されることを防止でき、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第７の実施形態＞
本発明の第７の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第７の実施形態において、上記各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第７の実施形態は、処理部が偏波スクランブラである場合の実施形態である。すなわち、光分岐装置３の処理部３３が後述する図２２の偏波スクランブラ４２であり、光送受信装置１−３の処理部１４３が後述する図２３の偏波スクランブラ１４５である場合の実施形態である。なお、光送信装置１−１の処理部２４３も、偏波スクランブラであってもよい。

なお、本発明の第７の実施形態において、光信号には、偏波変調によりデータが重畳されている。

ここで、偏波スクランブラ４２及び１４５は、入力された光信号を偏波変調し、当該偏波変調した光信号を出力する。

偏波スクランブラ４２及び１４５には、例えば、特許第３７７７０４５号公報に記載の偏波スクランブラを用いることができる。当該偏波スクランブラは、ニオブ酸リチウム等の電気光学効果を有する基板に光導波路を形成し、その基板上に電極を設け、光導波路の入出力部分に光ファイバを光学結合させたものである。当該構成の偏波スクランブラでは、直線偏波の信号光が、その偏波方向を光導波路の垂直方向に対して４５度傾けて入射されて、直線偏波が垂直成分と水平成分とに分解される。このとき光導波路上に設けた電極に正弦波等の変調信号を与えることで、光導波路の垂直成分と水平成分の屈折率が電気光学効果により変化して、光導波路内を伝わる各方向成分の速度が変わる。これにより、信号光の垂直成分と水平成分とに位相差が生じ、出射される光信号の偏光状態がランダムになる。

上述した通り、本発明の第７の実施形態では、光信号には、偏波変調によりデータが重畳されている。そのため、偏波スクランブラ４２又は１４５によって光信号の偏光状態をランダムにすると、当該光信号からデータを復号することができなくなる。したがって、当該光信号が、本来の送信先ではない装置に転送されたとしても、データを復元することができないので、当該データの秘匿性は確保される。

本発明の第７の実施形態における光通信システムの構成例は、図１と同様である。

図２２は、本発明の第７の実施形態における、光分岐装置３の構成例である。図２２に示すように、当該光分岐装置３は、処理部３３の代わりに、偏波スクランブラ４２を含む。偏波スクランブラ４２は、分波部３２から入力された光信号を偏波変調し、当該偏波変調した光信号を第１の合波部３９に入力する。

本発明の第７の実施形態における光送受信装置１−３の構成例は、図１１と同様である。

図２３は、本発明の第７の実施形態における、光送受信装置１−３に含まれるトランスポンダ１４の構成例を示す図である。当該トランスポンダ１４は、偏波スクランブラ１４５を含む。偏波スクランブラ１４５は、制御部１３からの制御信号に基づいて、ラインモジュール１４４から入力した光信号を偏波変調する。この場合において、制御部１３は、所定のパターンの光信号の出力を要求する制御信号を受信したことに応じて、偏波スクランブラ１４５に対して、光信号を偏波変調することを要求する。

上記の通り、本発明の第７の実施形態における光分岐装置３は、光送受信装置１−３に送信する波長多重光信号に含まれる所定の光信号を偏波変調する。例えば、光分岐装置３は、光受信装置１−１宛の光信号を偏波スクランブラ４２で偏波変調し、当該光信号が光送受信装置１−３で受信されても、当該光信号を再現できないようにする。このように、本発明の第７の実施形態における光分岐装置３は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されても、当該光信号を再現できないようすることができ、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

また、第７の実施形態の光送受信装置１−３は、複数のトランスポンダ１４のうち、所定の処理を加えられた光信号を受信した受信部１７に対応するトランスポンダ１４から、偏波変調を加えた光信号を出力させる。したがって、光送受信装置１−３は、複数のトランスポンダの少なくとも１つから出力する光信号をダミー光として用いることができ、かつ、当該光信号に重畳されていたデータの秘匿性を確保することができる。

さらに、光送信装置１−２は、処理部２４３が偏波スクランブラである場合、例えばデータを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されている場合などに、データを含む光信号に偏波変調を加えて送信することができる。したがって、当該光送信装置１−２は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されても、当該光信号を再現できないようにすることができ、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第８の実施形態＞
本発明の第８の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第８の実施形態において、上記各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第８の実施形態は、光分岐装置３の処理部３３が、後述する図２６のＰＭＤ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ：偏波モード分散）付加デバイス４３である場合の実施形態である。本発明の第８の実施形態において、ＰＭＤ付加デバイス４３は、入力される光信号に対して１次ＰＭＤ及び２次ＰＭＤを発生させ、当該ＰＭＤ付加デバイス４３から出力される光信号が、当該入力された光信号から再現できないようにする。

ＰＭＤが発生した光信号は、例えば、振動方向が９０度異なる偏波に分裂して伝わる。分裂した２つの偏波は、異なる速度で伝搬し、光受信装置１−１に到着する時間に差が生じる。この時間差は、ＤＧＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｄｅｌａｙ）と呼ばれ、ＰＭＤの大きさを表す尺度となる。ある光信号のＤＧＤが大きくなると、時間的に隣接するデータが重なるため、光信号に重畳された「０」と「１」のデジタルデータを正しく識別できなくなる。すなわち、ＰＭＤ付加デバイス４３は、光信号に対してあえてＤＧＤが大きくなるＰＭＤを発生させることにより、当該光信号に重畳されたデータを再現できないようにしている。

ここで、ＰＭＤ付加デバイス４３としては、特許第４１４２３００号公報に記載の可変ＤＧＤ発生器を用いることができる。図２４は、特許第４１４２３００号公報に記載の可変ＤＧＤ発生器の構成例を示す図である。当該可変ＤＧＤ発生器は、コリメータ４３１と、複屈折媒体４３２と、可変ファラデー回転子４３３と、反射ミラー４３４とを備える。

光信号は、コリメータ４３１で光ビームに変換され、複屈折媒体４３２に入射される。複屈折媒体４３２に入射された光ビームは、当該複屈折媒体４３２の進相軸及び遅相軸のそれぞれの方向の偏波成分の伝搬速度が変化する。すなわち、複屈折媒体４３２に入射された光ビームは、ＤＧＤが付加される。

ＤＧＤが付加された光ビームは、可変ファラデー回転子４３３に入射され、所定の回転角（θ／２）だけ回転し、当該可変ファラデー回転子４３３から出射される。可変ファラデー回転子４３３から出射した光信号は、反射ミラー４３４によって反射し、当該可変ファラデー回転子４３３に再度入射される。可変ファラデー回転子４３３に再入射した光ビームは、さらに偏光面が回転角θ／２だけ回転して可変ファラデー回転子４３３から出射する。偏光面がθ回転した光ビームは、複屈性媒体４３２で再びＤＧＤが付与され、コリメータ４３１で光信号に変換される。このように、光路が反射ミラー４３４を用いて折り返されることにより、２回ＤＧＤが付与される。すなわち、当該可変ＤＧＤ発生器は、光信号に対して、１次ＰＭＤ及び２次ＰＭＤを発生させる。

なお、ＰＭＤ付加デバイス４３において、複屈折媒体４３２の特性や可変ファラデー回転子４３３の回転角θは、当該入力された光信号を出力される光信号から再現できない程度のＰＭＤを発生可能に設定する。

また、複屈折媒体４３２としては、例えば、リチウム・ナイオベートや、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛などの電気光学結晶を用いることができる。また、可変ＤＧＤ発生器は、図２５に示すように、反射ミラー４３４を用いず、コリメータ４３１と、複屈折媒体４３２と、可変ファラデー回転子４３３とを直列に並べて構成してもよい。

図２６は、本発明の第８の実施形態における、光分岐装置３の構成例である。図２６に示すように、当該光分岐装置３は、処理部３３の代わりに、ＰＭＤ付加デバイス４３を含む。ＰＭＤ付加デバイス４３は、分波部３２から入力された光信号にＰＭＤを発生させ、当該光信号を第１の合波部３９に入力する。

本発明の第８の実施形態における光分岐装置３は、光送受信装置１−３に送信する波長多重光信号に含まれる光信号のうち、例えば光受信装置１−１宛の光信号をＰＭＤ付加デバイス４３に通し、当該光信号に対してＰＭＤを発生させる。したがって、当該ＰＭＤを付加された光信号を受信した光送受信装置１−３は、当該光信号に重畳されたデータを抽出できないようになる。したがって、第８の実施形態における光分岐装置３は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されても、当該光信号を再現できないようにすることができ、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第９の実施形態＞
本発明の第９の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第９の実施形態において、上記各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第９の実施形態は、光分岐装置３の処理部３３が、後述する図２７の高非線形ファイバ（ＨＮＬＦ：Ｈｉｇｈｌｙ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｆｉｂｅｒｓ）４４である場合の実施形態である。

ここで、高非線形ファイバ４４は、例えば、特許第４０７００８３号公報の非線形分散シフト光ファイバを用いることができる。当該非線形分散シフト光ファイバは、入力した光信号に対して非線形光学現象を加え、位相変調や波長変換等を生じさせるものである。当該非線形分散シフト光ファイバ中での非線形光学現象は、四光波混合、自己位相変調、相互位相変調、誘導ブリュリアン散乱等である。当該非線形分散シフト光ファイバでこれらの現象が生じると、入力した光信号には、波長変換や位相変調、散乱等が起こり、当該光信号におけるノイズ成分が増加したり、当該入力した光信号が十分に伝達できなかったりする。そのため、受信側の装置は、光信号に生じる波長変換や位相変調、散乱等の度合いが大きくなると、当該入力した光信号に重畳された情報（データ）が再現できなくなる。

上記の通り、本発明の第９の実施形態では、光信号をあえて高非線形ファイバ４４に入力させ、当該光信号に波長変換や位相変調、散乱等を起こすことにより、当該光信号に重畳されたデータを再現できないようにしている。

本発明の第９の実施形態における光通信システムの構成例は、図１と同様である。

図２７は、本発明の第９の実施形態における、光分岐装置３の構成例である。図２７に示すように、当該光分岐装置３は、処理部３３の代わりに、高非線形ファイバ４４を含む。分波部３２から入力された光信号は、高非線形ファイバ４４を伝送する間に、波形が劣化する。高非線形ファイバ４４は、当該波形が劣化した光信号を、第１の合波部３９に入力する。なお、本発明の第９の実施形態において、高非線形ファイバ４４は、入力された光信号の波形を、出力される光信号から再現できない程度に劣化可能な長さ及び特性に設定（調整）する。

本発明の第９の実施形態における光分岐装置３は、例えば光受信装置１−１宛の光信号を高非線形ファイバ４４に通し、光送受信装置１−３において当該光信号を再現できないようにする。したがって、第９の実施形態における光分岐装置３は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されても、当該光信号を再現できないようすることができ、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第１０の実施形態＞
本発明の第１０の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第１０の実施形態において、上記各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第１０の実施形態は、図６で示す光分岐装置３において、分波部３２の代わりに可変フィルタを配置し、制御部３５が当該可変フィルタに対して透過する光信号の波長を指示するものである。なお、制御部３５は、処理部３３に対して、可変フィルタで遮断する光信号の波長に対応する波長であって、所定のパターンの光信号を出力することを指示する。当該光信号の波長に対応する波長は、例えば、当該光信号と同じ波長である。

図２８は、本発明の第１０の実施形態における、光分岐装置３の構成例を示す図である。光分岐装置３は、分波部３２の代わりに可変フィルタ４５を備える。

可変フィルタ４５は、制御部３５からの指示に基づいて、分岐部３１から入力された波長多重光信号のうち、所定の波長の光信号だけを透過する。可変フィルタ４５は、透過した光信号を、第１の合波部３９に入力する。

制御部３５は、例えば制御信号に基づいて、波長多重光信号のうち、透過する光信号の波長を通知する。一方、制御部３５は、処理部３３に対して、出力させる光信号の波長を指示する。なお、処理部３３に出力させる光信号の波長は、可変フィルタ４５が遮断した光信号の波長に対応する波長である。

処理部３３は、所定の処理を加えた光信号を第１の合波部３９に対して出力する。

第１の合波部３９は、可変フィルタ４５から入力された光信号と、処理部３３から入力された所定の処理を加えた光信号とを合波した波長多重光信号を光送受信装置１−３に対して出力する。

図２９は、本発明の第１０の実施形態における光分岐装置３の動作例を示すフローチャートである。なお、図２９は、光分岐装置３が、所定の処理を加えた光信号を含む波長多重光信号を出力する場合の動作例である。

分岐部３１は、伝送路２から入力した波長多重光信号を分岐し、一方の波長多重光信号を可変フィルタ４５へ入力し、他方を第１のフィルタ３６へ入力する（Ｓ８０１）。

制御部３５は、可変フィルタ４５に対して、透過する光信号の波長を指示するとともに、処理部３３に出力させる光信号の波長を指示する（Ｓ８０２）。

可変フィルタ４５は、制御部３５からの指示に基づいて、分岐部３１から入力された波長多重光信号のうち、所定の波長の光信号だけを透過し、第１の合波部３９に入力する（Ｓ８０３）。

処理部３３は、制御部３５から指示された波長に対応する波長の光信号であって、所定の処理を加えた光信号を出力する（Ｓ８０４）。

第１の合波部３９は、可変フィルタ４５から入力された光信号と、処理部３３から入力された所定の処理を加えた光信号とを合波した波長多重光信号を、伝送路２に出力する（Ｓ８０５）。

上記の通り、本発明の第１０の実施形態における光分岐装置３は、例えば光受信装置１−１宛の光信号が光送受信装置１−３に転送されても元の光信号を復元できないように、所定の処理を加えた当該光信号を出力する。したがって、当該光分岐装置３は、本来の送信先ではない装置がデータを含む光信号を再現できないようにすることができ、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第１１の実施形態＞
本発明の第１１の実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第１１の実施形態において、上記各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

図３０は、本発明の第１１の実施形態における、光分岐装置３の構成例を示す図である。当該光分岐装置３は、第１のフィルタ３６と、第１の分岐部４６と、第３のフィルタ４７とを備える。第１の分岐部４６は、光送信装置１−２からの波長多重光信号を分岐し、一方を第３のフィルタ４７に、他方を第１のフィルタ３６に入力する。第３のフィルタ４７は、波長多重光信号のうち、光送受信装置１−３宛の光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ２の光信号のみを透過する。一方、第１のフィルタ３６は、波長多重光信号のうち、光受信装置１−１宛の光信号Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１の光信号のみを透過する。

また、光分岐装置３は、処理部３３と、制御部３５と、第２のフィルタ３７と、第２の合波部３８と、第１の合波部３９と、第２の分岐部４８とを備える。第２の分岐部４８は、第１のフィルタ３６から入力した光信号（Ｓｕｂ−ｂａｎｄ１）を、処理部３３と、第２の合波部３８とに入力する。

制御部３５は、第１のフィルタ３６と、第３のフィルタ４７に対して、透過させる光信号の波長を通知する。なお、制御部３５は、所定のパターンの光信号に置き換える旨を要求する制御信号を受信し、当該受信した制御信号に基づいて、第１のフィルタ３６と、第３のフィルタ４７とのそれぞれが透過する光信号の波長を特定してもよい。

処理部３３は、第１のフィルタ３６から出力される光信号の波長に対応する波長であって、所定の処理を加えた光信号を、第１の合波部３９に出力する。第１の合波部３９は、第３のフィルタ４７から入力された光信号と、処理部３３から入力された所定の処理を加えた光信号とを合波した波長多重光信号を、伝送路２に出力する。

第２のフィルタ３７は、光送受信装置１−３からの波長多重光信号に含まれる所定の変化を加えられた光信号以外の光信号を透過する。第２の合波部３８は、第２の分岐部４８から入力した光信号と、第２のフィルタ３７から入力した光信号とを合波した波長多重光信号を、伝送路２に出力する。

図３１は、本発明の第１１の実施形態における光分岐装置３の動作例を示すフローチャートである。なお、図３１は、光分岐装置３が、所定の処理を加えた光信号を含む波長多重光信号を出力する場合の動作例である。

第１の分岐部４６は、伝送路２から入力した波長多重光信号を分岐し、一方の波長多重光信号を第３のフィルタ４７へ入力し、他方を第１のフィルタ３６へ入力する（Ｓ９０１）。

制御部３５は、第１のフィルタ３６及び第３のフィルタ４７に対して、透過する光信号の波長を指示する（Ｓ９０２）。

第３のフィルタ４７は、制御部３５からの指示に基づいて、第１の分岐部４６から入力された波長多重光信号のうち、所定の波長の光信号だけを透過し、第１の合波部３９に入力する（Ｓ９０３）。

第１のフィルタ３６は、制御部３５からの指示に基づいて、第１の分岐部４６から入力された波長多重光信号のうち、所定の波長の光信号だけを透過し、第２の分岐部４８に入力する（Ｓ９０４）。

第２の分岐部４８は、第１のフィルタ３６から入力した光信号を、処理部３３と、第２の合波部３８へ入力する（Ｓ９０５）。

処理部３３は、第２の分岐部４８から入力された光に所定の処理を加えた光信号を出力する（Ｓ９０６）。

第１の合波部３９は、第３のフィルタ４７から入力された光信号と、処理部３３から入力された所定のパターンの光信号とを合波した波長多重光信号を、伝送路２に出力する（Ｓ９０７）。

上記の通り、本発明の第１１の実施形態における光分岐装置３は、例えば光受信装置１−１宛の光信号が光送受信装置１−３に転送されても元の光信号を復元できないように、所定の処理を加えた当該光信号を出力する。したがって、当該光分岐装置３は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置がデータを含む光信号を再現できないようにすることが、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第１２の実施形態＞
本発明の第１２の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第１２の実施形態において、上記各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

本発明の第１２の実施形態では、一部の伝送路２に障害が発生し、一部の基地局からの光信号が消失した場合に、ＢＵ（光分岐装置）３において経路を切り替えて、当該消失した光信号を他の基地局からの光信号によって補償する。この場合において、光送信装置１−２が、本来の通信相手ではない装置に送信されてしまう光信号を、予め所定の変化を加えた光信号に変換して出力することにより、当該本来の通信相手ではない装置において、当該補償に用いた光信号が受信されることを防ぐ。

伝送路２を伝搬する光信号のトータルパワーは一定になるように設定されている。伝送路２の切断等によって光信号の一部の波長成分が消失した場合には、当該光信号の他の波長成分を増幅することによって、当該光信号のトータルパワーが一定に保たれる。

しかし、光信号の特定の波長成分のパワーだけを大きくすることによって、当該パワーが所定の値以上になると、光ファイバの非線形効果によって、光信号の波形の劣化等を要因として光スペクトルに変化が生じ、当該光信号の伝送品質が劣化してしまう。

そこで、本発明の第１２の実施形態では、一部の基地局からの光信号が遮断され、伝送路２を搬送する光信号の一部の波長成分が消失した場合、当該消失した波長成分を、他の基地局からの光信号で補償する。これによって、光信号の特定の波長成分のパワーだけが大きくなることを防止し、当該光信号の伝送品質の劣化を抑制する。

しかしながら、補償のために用いた光信号は、本来の通信相手ではない装置に転送されてしまう。そこで、本発明の第１２の実施形態では、光送信装置１−２のトランスポンダ１４は、本来の通信相手ではない装置に転送されてしまう光信号を、予め変化を加えた光信号に変換して送信する。したがって、当該補償のために用いた光信号が、本来の送信先ではない装置によって受信されなくなる。すなわち、本発明の第１２の実施形態では、伝送路２を伝搬する光信号について消失した一部の波長成分を補償できるとともに、補償に用いた光信号が本来の通信相手ではない装置で受信されても、元の光信号を再現できないようにする。

図３２は、本発明の第１２の実施形態において、伝送路２に障害が生じる前の通信システムの構成例を示す図である。図３２に示すように、当該通信システムは、Ａ基地局１０−１と、Ｂ基地局１０−２と、Ｃ基地局１０−３と、Ｄ基地局１０−４と、これらの基地局が接続された光分岐装置３とを含む。また、各基地局１０は、トランスポンダ１４と、クライアント装置１５と、波長多重部１６−１〜１６−４とを含む。図３２において、クライアント装置１５は、装置１５−１−Ａ〜１５−５−Ａ、装置１５−１−Ｂ〜１５−５−Ｂ、装置１５−１−Ｃ〜１５−３−Ｃ、装置１５−１−Ｄ〜１５−３−Ｄと記載される。トランスポンダ１４も、同様に参照符号で区別されて図３２に記載される。

図３３は、図３２に示す通信システムのＡ基地局１０−１と光分岐装置３の区間、及び、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間によって伝送される光信号を示す表である。伝送路２に障害が生じていないので、Ａ基地局１０−１と光分岐装置３の区間、及び、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間は、どちらも５つの組のトランスポンダ１４が通信を行っている。

一方、図３４は、本発明の第１２の実施形態において、一部の伝送路２に障害が生じ、一部の基地局１０からの光信号が消失した場合の通信システムの構成例である。

図３４の通信システムの例は、例えば、Ｃ基地局１０−３及びＤ基地局１０−４と光分岐装置３との間の伝送路２−２及び２−３に障害が生じ、Ｃ基地局及びＤ基地局から光分岐装置３への光信号が消失した場合の例である。具体的には、Ａ基地局１０−１と光分岐装置３の区間、及び、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間において伝送される光信号のうち、Ａ基地局１０−１とＣ基地局１０−３間、Ｂ基地局１０−２とＤ基地局１０−４間で送受信していた光信号の波長成分が消失してしまう。

図３５は、図３４に示す通信システムのＡ基地局１０−１と光分岐装置３の区間と、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間とにおいて、光信号を送受信しているトランスポンダ１４の接続関係を示す表である。上述したように、Ｃ基地局及びＤ基地局と光分岐装置３との間の伝送路２に障害が生じたことにより、Ａ基地局１０−１とＣ基地局１０−３との間の接続、及び、Ｂ基地局１０−２とＤ基地局１０−４との間の接続が切断する。そのため、図３５に示すように、Ａ基地局１０−１と光分岐装置３の区間と、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間では、Ａ基地局１０−１とＢ基地局１０−２との間の通信だけが残ることになる。

しかしながら、図３４及び図３５の状態（波長多重した光信号において、一部の波長成分が消失した状態）で光信号の伝送を続けると、上述したように、光信号の伝送品質が劣化してしまう。そこで、本発明の第１２の実施形態では、光分岐装置３が、経路を切り替えることにより、当該消失した光信号を他の基地局からの光信号によって補償する。

本発明の第１２の実施形態において、光分岐装置３は、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａ、１４−４−Ａ及び１４−５−Ａから送信される光信号が、Ｂ基地局１０−２のトランスポンダ１４−３−Ｂ、１４−４−Ｂ及び１４−５−Ｂで受信されるように、経路を切り替える。

図３６は、光分岐装置３が経路を切り替えた後のＡ基地局１０−１と光分岐装置３の区間と、光分岐装置３とＢ基地局１０−２の区間とにおいて、光信号を送受信しているトランスポンダ１４の接続関係を示す表である。光分岐装置３が経路を切り替えたことで、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４のうち、Ｃ基地局１０−３のトランスポンダ１４との間で送受信していた光信号が、Ｂ基地局１０−２のトランスポンダ１４に転送されるようになり、消失した光信号が補償される。また、Ｂ基地局１０−１のトランスポンダ１４のうち、Ｄ基地局１０−４のトランスポンダ１４との間で送受信していた光信号が、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４に転送されるようになり、消失した光信号が補償される。

しかしながら、補償のために用いた光信号が、本来の通信相手ではない装置（すなわち、Ｂ基地局１０−２のトランスポンダ１４、又は、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４）に転送されてしまう。

そこで、本発明の第１２の実施形態では、補償のために用いる光信号を、光分岐装置３によって所定の処理が加えられた光信号としてもよい。所定の変化は、入力される光信号に対して１次ＰＭＤ及び２次ＰＭＤを発生させることや、出力する光信号を偏波変調することを含む。すなわち、光分岐装置３の分波部３２は、補償のために用いる光信号（例えば、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａが出力した光信号）を処理部３３に入力させ、所定の変化を加えた光信号に代えて出力する。所定の変化を加えた光信号を出力することにより、Ｂ基地局１０−２のトランスポンダ１４−３−Ｂは、データを含む光信号（すなわち、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａが出力した光信号）を受信しても、元の光信号を再現できない。

また、本発明の第１２の実施形態では、光送信装置１−２内のトランスポンダ１４が、データを含む光信号に代えて、所定の変化を加えた光信号を出力してもよい。例えば、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａから送信された光信号は、補償のために用いられ、Ｂ基地局１０−２のトランスポンダ１４−３−Ｂで受信される。Ｂ基地局１０−２のトランスポンダ１４−３−Ｂの本来の通信相手の装置は、Ｄ基地局１０−４のトランスポンダ１４−１−Ｄである。この場合において、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａは、補償のために用いる光信号（本来の通信相手の装置ではない装置に転送されてしまう光信号）に代えて、所定の変化を加えた光信号を出力する。所定の変化を加えた光信号を出力することにより、Ｂ基地局１０−２のトランスポンダ１４−３−Ｂは、当該光信号を受信しても、元の光信号を再現できない。

本発明の第１２の実施形態では、上述した通り、伝送路２に障害が発生し、一部の基地局からの光信号が消失した場合に、光分岐装置３における経路を切り替えて、当該消失した光信号を他の基地局からの光信号によって補償する。これによって、光信号の特定の波長成分のパワーだけが大きくなることを防止し、当該光信号の伝送品質の劣化を抑制する。この場合において、光分岐装置３が、補償のために用いる光信号を、所定の処理を加えた光信号とする。したがって、本来の通信相手の装置ではない装置は、データを含む光信号を受信しても、元の光信号を再現できない。そのため、当該光分岐装置３は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置で受信されてしまうことを防止でき、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

また、本発明の第１２の実施形態では、送信側のトランスポンダ１４が、補償のために用いられる光信号について、データを含む光信号から所定の変化を加えた光信号に変換する。したがって、本来の通信相手の装置ではない装置は、当該光信号を受信しても、元の光信号を再現できなくなる。そのため、当該光送信装置１−２は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置で受信されてしまうことを防止でき、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第１３の実施形態＞
本発明の第１３の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明の第１３の実施形態において、上記各実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

図３７は、本発明の第１３の実施形態における光通信システムの構成例である。図３７に示すように、光通信システムは、光受信装置１−１と、光送信装置１−２と、光送受信装置１−３と、伝送路２と、光分岐装置３と、ＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）４とを含む。なお、光受信装置１−１、光送信装置１−２、光送受信装置１−３、伝送路２及び光分岐装置３の構成は、上記各実施形態の光受信装置１−１、光送信装置１−２、光送受信装置１−３、伝送路２及び光分岐装置３と同様である。

ＥＭＳ４は、光通信システムのネットワーク管理を行う装置であり、光通信システムに含まれる装置から光信号の通信経路に関する情報を収集する。ＥＭＳ４は、収集した通信経路に関する情報に基づいて、伝送路２で生じた障害を検知し、光分岐装置３に対して経路の切り替えを要求する。ＥＭＳ４は、図３４のようにＣ基地局及びＤ基地局と光分岐装置３との間の伝送路２に障害が生じた場合、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａ、１４−４−Ａ及び１４−５−Ａから送信される光信号が、Ｂ基地局１０−２のトランスポンダ１４−３−Ｂ、１４−４−Ｂ及び１４−５−Ｂで受信されるように、経路を切り替えることを要求する。

ＥＭＳ４は、光分岐装置３の経路の切り替えた場合、補償に用いる光信号を所定の変化を加えた光信号とするため、光分岐装置３内の分波部３２に対して、当該補償に用いる光信号を処理部３３に入力する旨を指示する。ＥＭＳ４は、図３４のようにＣ基地局及びＤ基地局と光分岐装置との間の伝送路２に障害が生じた場合、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａ、１４−４−Ａ及び１４−５−Ａから出力された光信号を、所定の変化を加えた光信号に変換することを分波部３２に要求する。これによって、当該Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａ、１４−４−Ａ及び１４−５−Ａから出力された光信号が、Ｂ基地局で受信されることを防止する。

ＥＭＳ４から要求を受けた分波部３２は、当該要求に基づいて、補償のために用いる光信号を処理部３３に入力する。

また、ＥＭＳ４は、光分岐装置３において、所定の波長の光信号に所定の処理を加えた場合に、当該所定の波長を光送受信装置１−３に通知してもよい。光送受信装置１−３は、当該通知を受けたことに応じて、通知された当該所定の波長の光信号を受信する出力部１１（トランスポンダ１４）が出力する光信号に、所定の変化を加えることが可能となる。

また、ＥＭＳ４は、伝送路２で生じた障害を検知したことに応じて、光送信装置１−２に含まれるトランスポンダ１４の処理部３３に対し、光信号に所定の処理を加えることを要求する。ＥＭＳ４は、図３４のようにＣ基地局及びＤ基地局と光分岐装置との間の伝送路２に障害が生じた場合、Ａ基地局１０−１のトランスポンダ１４−３−Ａ、１４−４−Ａ及び１４−５−Ａの処理部３３に対して、光信号に所定の処理を加えることを要求する。

ＥＭＳ４から要求を受けた処理部３３は、ＥＭＳ４からの要求に応じて、入力された電気信号に代えて、０及び１をランダムに配列したダミーパターン、又は、０及び１を特定のパターンに配列した固定パターンを含む電気信号、又は、ビット列をランダムに入れ替えた電気信号を出力する。

上記のとおり、本発明の第１３の実施形態では、ＥＭＳ４は、光分岐装置３の分波部３２に対して、補償に用いる光信号を、処理部３３に入力する旨を指示する。そのため、当該光分岐装置３は、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されることを防止でき、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

また、ＥＭＳ４は、ネットワーク管理を行っており、光分岐装置３に対して経路の切り替えや、光送信装置１−２に対して光信号に所定の処理を加えて送信することを要求する。そのため、当該光送信装置１−２は、伝送路２を伝送する光信号のパワーを一定に保ちつつ、データを含む光信号が本来の送信先ではない装置に転送されることを防止でき、当該光信号に含まれるデータの秘匿性を確保できる。

＜第１４の実施形態＞
本発明の第１４の実施形態について、説明する。第１４の実施形態において、光送信装置１−２、光分岐装置３又は光送受信装置１−３のコンピュータ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等は、上述した各実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を実行する。なお、本発明の第１４の実施形態において、該ソフトウェア（プログラム）を実行する装置は、光送信装置１−２、光分岐装置３又は光送受信装置１−３に限られず、どのような装置であってもよい。

本発明の第１４の実施形態において、光送信装置１−２、光分岐装置３又は光送受信装置１−３は、例えばＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）等の各種記憶媒体又はネットワークを介して、上述した各実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を取得する。光送信装置１−２、光分岐装置３又は光送受信装置１−３が取得するプログラム、又は、該プログラムを記憶した記憶媒体は、本発明を構成することになる。なお、該ソフトウェア（プログラム）は、例えば、光送信装置１−２、光分岐装置３又は光送受信装置１−３に含まれる所定の記憶部に、予め記憶されていてもよい。

光送信装置１−２、光分岐装置３又は光送受信装置１−３のコンピュータ、ＣＰＵ又はＭＰＵ等は、取得したソフトウェア（プログラム）のプログラムコードを読み出して実行する。したがって、上述した各実施形態における光送信装置１−２、光分岐装置３又は光送受信装置１−３の処理と同一の処理を実行する。

本発明の第１４の実施形態は、光送信装置１−２、光分岐装置３又は光送受信装置１−３のコンピュータ、ＣＰＵ又はＭＰＵ等に実現するためのプログラムといった用途に適用できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記したそれぞれの実施形態に限定されるものではない。本発明は、各実施形態の変形・置換・調整に基づいて実施できる。また、本発明は、各実施形態を任意に組み合わせて実施することもできる。即ち、本発明は、本明細書の全ての開示内容、技術的思想に従って実現できる各種変形、修正を含む。

この出願は、２０１４年３月２７日に出願された日本出願特願２０１４−０６６１３７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

［付記１］
波長多重光信号を受信し、複数の光信号に分波する分波部と、
前記分波部が分波した複数の光信号の各々を受信する複数の受信部と、
互いに異なる波長の光信号を出力する複数の出力部と、
前記受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、前記複数の出力部の少なくとも１つから出力する光信号に所定の変化を加えることを要求する制御部と、
前記複数の出力部から出力された複数の光信号を合波して出力する合波部と
を備えることを特徴とする光送受信装置。

［付記２］
前記制御部は、前記所定の処理を加えられた光信号を受信した受信部に対応する出力部が出力する光信号に対して、前記所定の変化を加えることを要求することを特徴とする付記１に記載の光送受信装置。

［付記３］
前記複数の出力部の各々は、前記制御部からの要求に応じて、前記所定の変化として、出力する前記光信号に所定のパターンを含めることを特徴とする付記１又は２に記載の光送受信装置。

［付記４］
前記複数の出力部の各々は、前記制御部からの要求に応じて、前記所定の変化として、出力する前記光信号にスクランブル処理を行うことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の光送受信装置。

［付記５］
前記複数の出力部の各々は、前記制御部からの要求に応じて、前記所定の変化として、出力する前記光信号の伝送特性を劣化させることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の光送受信装置。

［付記６］
前記複数の出力部の各々は、前記制御部からの要求に応じて、出力する前記光信号に対して所定の変化を加える処理部を備えることを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の光送受信装置。

［付記７］
波長多重光信号を出力する光通信装置と、
前記波長多重光信号を受信し、複数の光信号に分波する分波部と、
前記分波部が分波した複数の光信号の各々を受信する複数の受信部と、
互いに異なる波長の光信号を出力する複数の出力部と、
前記受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、前記複数の出力部の少なくとも１つから出力する光信号に所定の変化を加えることを要求する制御部と、
前記複数の出力部から出力された複数の光信号を合波して出力する合波部と、を備える光送受信装置と、
を含むことを特徴とする光通信システム。

［付記８］
前記光通信装置は、前記波長多重光信号に含まれる光信号のうち、前記光送受信装置宛の光信号以外の光信号に対して前記所定の処理を加えることを特徴とする付記７に記載の光通信システム。

［付記９］
前記光送受信装置に対して、前記光通信装置が前記所定の処理を加えた光信号の波長を通知する制御装置をさらに含み、
前記制御部は、前記制御装置から通知された波長の光信号を出力する出力部に対して、出力する前記光信号に所定の変化を加えることを要求することを特徴とする付記７又は８に記載の光通信システム。

［付記１０］
波長多重光信号を受信し、
前記受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、出力する光信号に所定の変化を加えることを要求し、
前記所定の変化を加えた光信号を含む、互いに異なる波長である複数の光信号を合波して出力する
ことを特徴とする光通信方法。

［付記１１］
前記要求に応じて、前記出力する光信号に所定のパターンを含めることを特徴とする付記１０に記載の光通信方法。

［付記１２］
前記要求に応じて、前記出力する光信号にスクランブル処理を行うことを特徴とする付記１０又は１１に記載の光通信方法。

［付記１３］
前記要求に応じて、前記出力する光信号の伝送特性を劣化させることを特徴とする付記１０乃至１２のいずれかに記載の光通信方法。

［付記１４］
波長多重光信号を受信する処理と、
前記受信した波長多重光信号に所定の処理を加えられた光信号が含まれていたことに応じて、出力する光信号に所定の変化を加えることを要求する処理と、
前記所定の変化を加えた光信号を含む、互いに異なる波長である複数の光信号を合波して出力する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

［付記１５］
前記要求に応じて、前記出力する光信号に所定のパターンを含める処理を含むことを特徴とする付記１４に記載のプログラム。

［付記１６］
前記要求に応じて、前記出力する光信号にスクランブル処理を行う処理を含むことを特徴とする付記１４又は１５に記載のプログラム。

［付記１７］
前記要求に応じて、前記出力する光信号の伝送特性を劣化させる処理を含むことを特徴とする付記１４乃至１６のいずれかに記載のプログラム。

１−１ 光受信装置
１−２ 光送信装置
１−３ 光送受信装置
２、２−１、２−２、２−３ 伝送路
３ 光分岐装置
４ ＥＭＳ
１１、１１−１、１１−Ｎ 出力部
１２ 合波部
１３ 制御部
１４、１４−１、１４−Ｎ トランスポンダ
１５、１５−１、１５−Ｎ クライアント装置
１６、１６−１、１６−Ｎ 波長多重部
１７ 受信部
１８ 分波部
１９ 光合分波部
３０ 受信部
３１ 分岐部
３２ 分波部
３３ 処理部
３４ 合波部
３５ 制御部
３６ 第１のフィルタ
３７ 第２のフィルタ
３８ 第２の合波部
３９ 第１の合波部
４０ 第１のＷＳＳ
４１ 第２のＷＳＳ
４２ 偏波スクランブラ
４３ ＰＭＤ付加デバイス
４４ 高非線形ファイバ
４５ 可変フィルタ
４６ 第１の分岐部
４７ 第３のフィルタ
４８ 第２の分岐部
１２１ 送信部
１２２ 合波部
１２３ 制御部
１２４、１２４−１、１２４−Ｎ トランスポンダ
１４１ クライアントモジュール
１４２ ＦｒａｍｅｒＬＳＩ
１４３ 処理部
１４４ ラインモジュール
１４５ 偏波スクランブラ
２４１ クライアントモジュール
２４２ ＦｒａｍｅｒＬＳＩ
２４３ 処理部
２４４ ラインモジュール
４３１、４３１−１、４３１−２ コリメータ
４３２、４３２−１、４３２−２、４３２−３ 複屈折媒体
４３３、４３３−１，４３３−２ 可変ファラデー回転子
４３４ 反射ミラー

Claims (24)

1. 光送信信号を出力する送信部と、
   前記光送信信号を含む光信号を合波して波長多重光信号を出力する合波部と、を備え、
   前記光送信信号が含むデータの宛先以外で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号に所定の処理を行う
   ことを特徴とする光伝送装置。
2. 前記光送信信号が伝送する伝送路での障害発生により、前記光送信信号が含むデータの宛先以外で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号に所定の処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記光送信信号が伝送する伝送路が切り替わり、前記光送信信号が含むデータの宛先以外で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号の所定の処理を行う
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送装置。
4. さらに制御信号を受信する制御部を備える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光伝送装置。
5. 前記所定の処理は、前記データの受信側における再現性を低減する処理である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光伝送装置。
6. 前記所定の処理は、前記光送信信号に所定のパターンを含める処理である
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光伝送装置。
7. 前記所定の処理は、前記光送信信号にスクランブル処理を行うことである
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光伝送装置。
8. 前記所定の処理は、前記光送信信号の伝送特性を劣化させる処理である
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光伝送装置。
9. 波長多重光信号を出力する光送信装置と、
   前記波長多重光信号を受信可能である複数の光受信装置と、を備え、
   前記光送信装置は、
   光送信信号を出力する送信部と、
   前記光送信信号を含む光信号を合波して前記波長多重光信号を出力する合波部と、を備え、
   前記光送信信号が含むデータの宛先以外の光受信装置で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号に所定の処理を行う
   ことを特徴とする光通信システム。
10. 前記光送信信号が伝送する伝送路での障害発生により、前記光送信信号が含むデータの宛先以外の光受信装置で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号に所定の処理を行う
    ことを特徴とする請求項９に記載の光通信システム。
11. 前記光送信信号が伝送する伝送路が切り替わり、前記光送信信号が含むデータの宛先以外の光受信装置で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号の所定の処理を行う
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の光通信システム。
12. 前記光送信装置は、さらに制御信号を受信する制御部を備える
    ことを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の光通信システム。
13. 前記所定の処理は、前記データの受信側のおける再現性を低減する処理である
    ことを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の光通信システム。
14. 前記所定の処理は、前記光送信信号に所定のパターンを含める処理である
    ことを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載の光通信システム。
15. 前記所定の処理は、前記光送信信号にスクランブル処理を行うことである
    ことを特徴とする請求項９から１４のいずれかに記載の光通信システム。
16. 前記所定の処理は、前記光送信信号の伝送特性を劣化させる処理である
    ことを特徴とする請求項９から１５のいずれかに記載の光通信システム。
17. 光送信信号を出力し、
    前記光送信信号を含む光信号を合波して、前記光送信信号が含むデータの宛先に波長多重光信号を出力し、
    前記光送信信号が含むデータの宛先以外で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号に所定の処理を行う
    ことを特徴とする光通信方法。
18. 前記光送信信号が伝送する伝送路での障害発生により、前記光送信信号が含むデータの宛先以外で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号に所定の処理を行う
    ことを特徴とする請求項１７に記載の光通信方法。
    
19. 前記光送信信号が伝送する伝送路が切り替わり、前記光送信信号が含むデータの宛先以外で前記光送信信号が受信される場合に、前記光送信信号に所定の処理を行う
    ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の光通信方法。
20. 制御信号を受信して前記光送信信号に所定の処理を行う
    ことを特徴とする請求項１７から１９のいずれかに記載の光通信方法。
21. 前記所定の処理は、前記データの受信側のおける再現性を低減する処理である
    ことを特徴とする請求項１７から２０のいずれかに記載の光通信方法。
22. 前記所定の処理は、前記光送信信号に所定のパターンを含める処理である
    ことを特徴とする請求項１７から２１のいずれかに記載の光通信方法。
23. 前記所定の処理は、前記光送信信号にスクランブル処理を行うことである
    ことを特徴とする請求項１７から２２のいずれかに記載の光通信方法。
24. 前記所定の処理は、前記光送信信号の伝送特性を劣化させる処理である
    ことを特徴とする請求項１７から２３のいずれかに記載の光通信方法。

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