JP2018191109A - 光通信ノード - Google Patents
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Abstract
Description
図4は、本発明の光通信サブシステムの概略構成を示す図である。図4の光通信サブシステム20は、図1における方路数N=3のノードBやノードDに対応している。典型的には、光通信サブシステム20は、例えばROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)システムにおける光通信ノードに対応する。以下、簡単のため図4の光通信サブシステム20を光通信ノードと呼ぶ。図4の光通信ノードは、従来技術の一般的な光通信ノードの構成に加えて、本発明による波長デフラグメンテーションに必要な機能ブロックを追加した構成を持つ。図4の光通信ノード20は、方路数N=3の光ネットワークノードの構成を例に示すが、方路数Nは3だけに限られず、異なる方路数Nに適合させスケーラブルに構成できる。
図4の光通信ノードにおける波長変換手段24a〜24dとして、全光的波長変換手段を用いることができる。ここで全光的波長変換手段とは、光―電気―光変換(O/E/O変換)を実施せずに、全て光レイヤだけで波長変換を実施するものである。後述するように、本発明の光通信ノードにおける波長変換手段24a〜24dでは、光レイヤの非線形光学現象を利用して波長変換を行う。全光的波長変換手段は、電気レイヤを介在させないため、配備コスト、消費電力、部品の故障率、運用の煩雑さなどあらゆる面でメリットを持つ。
図5は、本発明の光通信ノードにおけるポンプ光発生手段のより具体的な構成を示す図である。図5に示したポンプ光発生手段(励起光発生手段)は、励起光生成部25aおよび励起光周波数シフト部25bからなる。図5に示したポンプ光発生手段には、図4におけるM×p WSS26−1〜26−3が、励起光選択分配部26として含まれている。図5の励起光生成部25aでは、まずレーザダイオード光源LD41により出力された連続光(CW光)は、ガスセル42を経由してフォトディテクタPD43へと入力される。PD43により受光された光信号は、電気信号に変換されて、制御回路44に入力される。制御回路44は、LD41への注入電流を制御する機構を持っている。したがって、LD41、ガスセル42、PD43および制御回路44は、LD41からの出力波長を制御するフィードバックループを形成する。本ループにおいてLD41への注入電流に微弱な変調を加えることによって、ガスセル42の吸収線にLD41の発振波長をロックする制御ループが構成される。結果として、点60において、LD41から出力光の発振波長は非常に精密に所望の波長へとロックされる。
図7は、本発明の光通信ノードにおける波長変換手段の構成例を示す図である。波長変換手段24は、ポンプ光77および信号光78を合流する光合流器70と、信号光の波長を変換する非線形光学媒質72とからなる。光合流器70で合流されたポンプ光および信号光の強度が非線形現象を発生するのに不十分な場合は、EDFA71により光増幅した後に非線形光学媒質72に入力することができる。
fi=2fp−fs 式(1)
また非線形光学媒質72では、fiの発生と同時に信号光をポンプ光とし、ポンプ光をプローブ光として生じたアイドラ光83も同時に発生する。
前述の図8のスペクトルの説明では、ポンプ光を光通信ノードの特定の1つの波長の光信号の波長変換だけに用いる例を示した。しかし図5に示したポンプ光発生手段を用いると、本発明の光通信ノード20において複数の波長の光信号の波長変換を同時に行うのに用いることも可能である。図5のポンプ光発生手段では、周波数コム光67から1つのCW光を1×M WSS48で選択し、複数のSSB変調器を並列して独立して動作させ、同時に異なる波長のポンプ光を出力できるからである。これは異なる2つの光信号の波長を相互に入れ替える場合に効果的である。すなわち、fs2の光周波数をもつ光信号がfs4に変換され、fs4の光周波数をもつ信号がfs2に変換されるような場合に適用できる。
次に、本発明の光通信ノードにおける各構成要素を集積化したWSSを用いて実現したより具体的な実施例を説明する。
21−1〜21−3 分波用WSS
24、24a〜24i 波長変換手段
25、25−1〜25−3 ポンプ光発生手段
25a 励起光生成部
25b 周波数シフト部
26 励起光選択分配部
27 Dropポート
28 Addポート
26−1〜26−3、401、501 M×p WSS
29−1〜29−3 合波用WSS
46、50、71 EDFA
47 HNLF
48 1×M WSS
49 SSB変調器
52 M×1 WSS
53 1×p WSS
70 光合流器
72 非線形光学媒質
102 回折格子
103、104 シリンドリカルレンズ
105 偏向素子(LCOS)
Claims (7)
- 異なる入力方路からの波長分割多重信号を分波する複数の分波用波長選択スイッチと、
前記複数の分波用波長選択スイッチの各々からの分波された信号光を含む波長分割多重信号を合波する複数の合波用波長選択スイッチと、
前記複数の分波用波長選択スイッチの各々と、前記複数の合波用波長選択スイッチとの各々との間を相互に接続する複数の経路と
を備え、
前記複数の合波用波長選択スイッチへ接続される経路の内の少なくとも1つの経路に対して、波長変換手段が設置されたことを特徴とする光通信ノード。 - 前記少なくとも1つの経路は、
前記分波用波長選択スイッチおよび前記合波用波長選択スイッチの少なくとも1つの組み合わせの経路、または
前記複数の合波用波長選択スイッチへ接続されるAddポートからの経路
を含むことを特徴とする請求項1に記載の光通信ノード。 - 前記波長変換手段に励起光を供給する励起光発生手段をさらに備え、
前記波長変換手段は、波長変換が光レイヤのみで実施される全光的波長変換手段であることを特徴とする請求項1または2に記載の光通信ノード。 - 前記励起光発生手段は、
CW光から周波数コム光を発生する励起光生成部と、
前記励起光生成部で発生した前記周波数コム光を、コム周波数毎に単一のCW光へ空間的に分波するコム分離手段と、
前記分波された単一のCW光の周波数をシフトする複数の周波数シフト部と、
前記複数の周波数シフト部の各々からの前記周波数をシフトされたCW光を合波し、空間的に分波する励起光選択分配手段と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の光通信ノード。 - 前記励起光選択分配手段から出力される少なくとも2つのCW光は同一の周波数であって、前記少なくとも2つのCW光は、異なる2つ以上の前記分波用波長選択スイッチへの前記経路上の前記波長変換手段へ、それぞれ励起光として供給されること
を特徴とする請求項4に記載の光通信ノード。 - 前記励起光選択分配手段は、多入力多出力の波長選択スイッチであることを特徴とする請求項4または5に記載の光通信ノード。
- 前記コム分離手段は波長選択スイッチであって、前記多入力多出力の波長選択スイッチと同一の光学系を共有することを特徴とする請求項6に記載の光通信ノード。
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