JP2695586B2 - 光通信ネットワーク - Google Patents

光通信ネットワーク

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ通信ネットワ
ークに関する。
【０００２】
【従来の技術】パッシブ光通信ネットワークにおいて、
電話局からの信号は、結合エレメントを通り６４個の光
ネットワーク・ユニット（ＯＮＵと略称する）レシーバ
に送られる。従来のモニタする方法は、個々のファイバ
での不良点を識別するのに容易に使用することができな
い。それは各ＯＮＵ分配ファイバからの入出力は電話局
に行く同じフィーダ・ファイバで通常多重化されている
ためである。実際に、パッシブ光ネットワークで異常な
損失を見つけるために光タイム・ドメイン反射計測（Ｏ
ＴＤＲと略称する）が使われてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、適当な特異性
で特定の分配ファイバにより受信されたＯＴＤＲ信号に
おける特徴を識別する手段は通常利用可能でなかった。
さらに従来のネットワークにおける結合損失がＯＴＤＲ
法の感度を低下させるため、ＯＴＤＲレーザ・トランス
ミッタのパワーに対する強い要求となっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のネットワーク
は、分配ノードと電話局の間で伝送を行うプライマリ・
ファイバと、ＯＮＵとノードの間で伝送を行うＯＮＵで
終る多数の分配ファイバと、ノードにおける光カプラと
を有する。また、ネットワークは、診断情報を含有でき
る伝送を受信するモニタと、カプラを通ることなく分配
ファイバからモニタへ少なくともいくらかの伝送の一部
を送る（“バイパス・ライン”と呼ばれる）さらなる光
ファイバとを有する。
【０００５】さらにまた、ネットワークは、診断情報が
個々の分配ファイバに割り当てるようにバイパス・ライ
ンで伝送を物理的にラベルするパッシブ・コンポーネン
トも有する。この物理的なラベルは、時間遅延、モニタ
波長、または時間遅延と波長の組合せを、各分配ファイ
バに割当てることにより行われる。このようにして、モ
ニタされた伝送の結合損失は、通常のネットワークに対
し節減され、そして純粋にパッシブ・コンポーネントを
用いることにより個々の分配ファイバは識別されうる。
【０００６】図１の光通信ネットワーク、例えば電話ネ
ットワークには、電話局２０と分配ノード３０の間の双
方向の伝送のための少なくとも１つのシングルモード光
ファイバ１０がある。さらに、ネットワークには、電話
局からみて遠隔である位置に多数の光ネットワーク・ユ
ニット（ＯＮＵ）４０がある。このような遠隔の位置と
は、夫々例えば、家庭やまたはオフィスやまたはカーブ
側サブステーションの位置である。
【０００７】ネットワークは、伝送媒体とＯＮＵのモニ
タをすべて遠隔の位置におけるアクティブな介入なしに
電話局において行うことができるという意味でパッシブ
である。ネットワークにおける不良点を診断するのに必
要な情報の大部分または全部はパッシブ・コンポーネン
トによりモニタされた信号に印加される。用語“パッシ
ブ光ネットワーク”（ＰＯＮと略称する）を以下に用い
て、各ファイバ１０、対応する多数このＯＮＵ４０およ
びそれらの間にある中間ネットワーク・コンポーネント
を説明する。（双方向のファイバ１０の代りに、１対の
単方向のファイバを使用できる。後述のように、このよ
うな単方向のファイバの一方のはインバウンドＰＯＮに
属し、他方のはアウトバウンドＰＯＮに属する。）
【０００８】多数のファイバ１０が１つの電話局から発
し、従って１つの電話局が多数のＰＯＮをサポートす
る。各ＯＮＵは、ディジタル化された通信信号を表す光
信号を送受信することができる。信号伝送のために、各
ＯＮＵは、例えば、所定の信号波長で動作する固体ダイ
オード・レーザを有する。各ＯＮＵ４０は、例えば、１
つのシングルモード光ファイバ５０を経由してノード３
０と双方向に通信する。（または、ファイバ５０の代り
に１対の単方向に伝送するファイバを設けることができ
る。このような場合には、前記のように、１対の類似の
パッシブ・ネットワークが設けられるが、ここで電話局
とＯＮＵの間の伝送の各方向に対し１つが設けられ
る。）
【０００９】多数のＯＮＵからの伝送が単一ファイバ１
０で送られるため、ある形の多重化が必要となる。従っ
て、ネットワークは、さらに、電話局へファイバ１０に
より送られうる時分割多重化信号を生成するためにＯＮ
Ｕからの伝送を同期化する手段を有する。すなわち、時
分割多重化を用いていろいろなＯＮＵからパルス・パケ
ットをインタリーブする。パケット内のビット速度は一
般的に約３０メガビット／ｓで、そして個々のパルスは
通常約３５ｎｓだけ分離されている。保護バンドは一般
的に広さ約５００ｎｓであるが、これを用いていろいろ
なＯＮＵからパルス・パケットを分離する。
【００１０】ここで、電話局からＯＮＵへ送られる信号
を“アウトバウンド信号”と呼び、逆方向に送られる信
号を“インバウンド信号”と呼ぶ。ノード３０におい
て、各アウトバウンド信号はファイバ１０から多数のフ
ァイバ５０に分配される。ファイバ１０（およびファイ
バ１０と同様に働くさらなるファイバも含め）を“プラ
イマリ・ファイバ”と呼ぶ。ファイバ５０（および同様
に働くファイバも含め）を“分配ファイバ”と呼ぶが、
その理由は、特に、ＯＮＵにアウトバウンド信号を分配
するからである。ネットワークのコンポーネントの少な
くともいくつかは２つの終端を有し、それらは信号の伝
送方向を参照して定義できる。
【００１１】すなわち、アウトバウンド信号のソースに
より近い方のコンポーネントの終端を“近接”終端と呼
ぶが、その理由は電話局に対し近接であるからである。
同様に、インバウンド信号のソースにより近い方の終端
を“遠隔”終端と呼ぶが、その理由は電話局に対し遠隔
であるからである。ノード３０において、ファイバ１０
上のアウトバウンド信号は、例えば、スター・カプラ６
０により分配される。スター・カプラは、一例として、
その遠隔終端に多数のポートを有し、またその近接終端
にも多数のポートを有する。（スター・カプラ６０は、
通常Ｎ×Ｎカプラで、ここでＮは一般的に少なくとも８
でさらに一般的に１６である。）
【００１２】ファイバ１０の終端は近接ポートの１つに
接続されるが、ここで光信号が、例えばファイバ１０と
スター・カプラの間を双方向に移動するように接続され
る。各ファイバ５０は、その１つの終端で、スター・カ
プラ６０の遠隔ポートの１つに接続されるが、ここで光
信号が、例えば夫々のファイバとスター・カプラの間を
双方向に移動するように接続される。スター・カプラ６
０（およびそれと同様に働くさらなるスター・カプラも
含め）を“ステージ１”・スター・カプラと呼ぶ。重要
なことであるが、スター・カプラ６０は、電話局からの
伝送をファイバ５０にパッシブに分割し、そしてＯＮＵ
４０からの伝送をファイバ１０にパッシブに結合する。
（別の実施例では、別々のインバウンド・カプラとアウ
トバウンド・カプラが設けられる。）
【００１３】また、ネットワークには、診断信号を検出
するのに使用できるモニタ７０がある。モニタ７０によ
り受信される少なくともいくらかの信号は、１つ以上の
ＯＮＵで発するインバウンド信号であるが、これらはス
ター・カプラ６０を通らない。その代り、光カプラ８０
（これは例えば１０ｄＢカプラである）を設けて少なく
ともいくつかのファイバ５０からインバウンド信号の一
部を対応するバイパス・ライン９０の遠隔終端に転ず
る。各バイパス・ライン９０はシングルモード光ファイ
バである。各バイパス・ライン９０の近接終端は、モニ
タ７０と（少なくともインバウンド伝送について）光学
的に通信するが、ここでインバウンド伝送がスター・カ
プラを第一に通ることなくモニタに送られるように行わ
れる。
【００１４】別の実施例では、本発明のネットワークに
は、ＯＮＵモニタ７０の代りに図１２に示すＯＴＤＲモ
ニタ２２０がある。ＯＴＤＲモニタを用いて個々のファ
イバの光損失、スプライスやコネクタの損失、およびフ
ァイバ不良点の、例えばブレークの場所をモニタする。
インバウンドＯＴＤＲ診断伝送の少なくとも一部は、ス
ター・カプラを第一に通ることなくＯＴＤＲモニタに送
られる。好ましい実施例では、ＯＮＵモニタとＯＴＤＲ
モニタの両者がある。さらに好ましくは、ＯＮＵモニタ
とＯＴＤＲモニタは、ネットワークに次の方法により組
み入れられる。それは光導波路集積回路プラットフォー
ムの方法であるシリコン光ベンチ（ＳｉＯＢと略称す
る）の方法を用いて行われる。
【００１５】１つのプライマリ・ファイバが、通常約６
４のＯＮＵを扱うことができる。従って、約６４０個の
ＯＮＵは、１０個のプライマリ・ファイバを出す単一電
話局で容易に取扱われる。診断情報は電話局で純粋にパ
ッシブ・コンポーネントを用いて検索することもできる
が、ネットワークの信号損失を克服するためには光増幅
器を用いることも有効となる。このような増幅器は、電
話局に信号伝送を送るシングルモード・ファイバに容易
に組み入れられる。実際的に、このような増幅器は、遠
隔のポンピングの必要をなくし、かつ取換えを容易にす
るために、電話局内に置かれるのが好ましい。このよう
な増幅器を通る伝送がモニタするスキームを妨害する場
合には、この増幅器をバイパスする手段が容易に取られ
る。
【００１６】本発明は、第１分配ノードから電話局へ少
なくとも単方向の伝送のための少なくとも１つの第１プ
ライマリ・ファイバと、電話局から遠隔の位置にある第
１多数個のＯＮＵにおいて、各ＯＮＵは少なくとも１つ
の信号波長でデータを送受信することができる前記ＯＮ
Ｕと、各ＯＮＵが第１分配ファイバの夫々１つを介して
データを送るように第１ＯＮＵから第１分配ノードへ少
なくとも単方向の伝送のための第１多数この分配ファイ
バと、第１分配ノードの位置にあり第１プライマリ・フ
ァイバに第１ＯＮＵからの伝送をパッシブに結合する第
１結合手段と、ＯＮＵからの伝送を同期化する手段にお
いて、そのために電話局への時分割多重化信号の伝送の
結果となる前記同期化手段とを有する光通信ネットワー
クである。
【００１７】第１結合手段は少なくとも１つの近接ポー
トを有する近接終端と複数の遠隔ポートを有する遠隔終
端とを持つステージ１・カプラを有し、各第１分配ファ
イバは遠隔ポートの１つに光学的に結合され、および第
１プライマリ・ファイバはステージ１・カプラの近接ポ
ートに光学的に結合される。ネットワークは、さらに、
モニタと第１複数このバイパス・ラインを有し、ここで
各バイパス・ラインは近接終端と遠隔終端を持つシング
ルモード光ファイバを有し、ここで遠隔終端は第１分配
ファイバの１つに光学的に結合されおよび近接終端はモ
ニタに光学的に結合される。
【００１８】少なくともいくらかの伝送の一部が第１ス
テージ１・カプラを通ることなくモニタにより受信され
るように各バイパス・ラインはモニタに結合される。さ
らにまた、各バイパス・ラインに少なくとも１つのモニ
タ波長または少なくとも１つの時間遅延が関係付けられ
るが、これはそのバイパス・ラインが結合される分配フ
ァイバを少なくとも部分的に識別するものである。この
ような関係付けの結果、ネットワークにおける少なくと
もいくつかの不良点の場所を遅延および／またはモニタ
波長に基づき求めることができる。
【００１９】
【実施例】図１に戻り説明すると、本発明のネットワー
クには、１つの実施例で、さらにマルチモード・ファイ
バ１００があり、これはその近接終端でモニタ７０に光
学的に結合され、そしてその遠隔終端で、ファイバ１０
が取付けられているポートを除き、スター・カプラ６０
の１つ以上の近接ポートに光学的に結合される。（スタ
ー・カプラを含む実施例は、本発明の説明のためのもの
である。これら説明のと同じアーキテクチャを有する
が、スプリッタ、コンバイナおよびスター・カプラ以外
のカプラを用いる本発明の別の実施例も容易にあげられ
る。）
【００２０】ファイバ１００（およびファイバ１００と
同様に働くさらなるマルチモード・ファイバも含め）を
“ステージ１・ループバック・ファイバ”と呼ぶ。各Ｎ
のバイパス・ライン９０の近接終端は、Ｎのシングルモ
ード・ファイバの出力をマルチモード・ループバック・
ファイバに結合するのに好適なカプラ９５によりループ
バック・ファイバに結合される。その結果、バイパス・
ライン上のインバウンド信号はループバック・ファイバ
に結合され、そしてループバック・ファイバからモニタ
に結合される。
【００２１】適当なシングルモード・ツー・マルチモー
ド・カプラは、シングルモード・ファイバのコアの直径
ａ、コア・ツー・クラッドの屈折率差ｄ、クラッドの屈
折率ｎおよび開口数ｎ．ａ．の項で便宜上記述される。
市販マルチモード・ファイバは一例として、６２．５μ
ｍのコア直径と約０．２２の開口数を有する。図２に示
すように、実際的には、カプラはＮの夫々のシングルモ
ード導波チャネル１０２のコアを分けるクラッドの厚さ
を微小サイズにテーパをつけることにより形成される。
その結果得られた導波路はＮ×ａのコア直径とｎ．ａ．
の開口数を有する。マルチモード・ループバック・ファ
イバに対し有効なパワー結合を持つためにはループバッ
ク・ファイバの開口数はまたｎ．ａ．でなければなら
ず、またループバック・ファイバのコア直径はＮ×ａで
なければならない。
【００２２】カプラは、例えばシリコン基板１０３上に
ガラス導波路をつくることにより製造される。適当な寸
法は、ａ＝４μｍ、ｄ＝０．０１４およびｎ．ａ．＝
０．２２である。ＳｉＯＢプラットホーム上のコンポー
ネントの製造は通常次のように行われる。単結晶シリコ
ン基板の表面の酸化、次にりんケイ酸塩ガラス堆積、選
択的ガラス除去で導波路を定める、加熱による導波路の
平滑化、およびシリカ・ガラス・クラッドの堆積であ
る。これらの製作プロセスは、米国特許第４，９０２，
０８６号、シー・エッチ・ヘンリー（Ｃ．Ｈ．Ｈｅｎｒ
ｙ）とアール・エイ・レービ（Ｒ．Ａ．Ｌｅｖｙ）に１
９９０年２月２０日発行、に記載されているので参照の
こと。
【００２３】図３は、ＳｉＯＢコンポーネントの代りに
溶融ファイバ・カプラを用いる別の結合方法を示す。例
えば、ａ＝８μｍとｎ．ａ．＝約０．１を有するシング
ルモード・ファイバ１０５が用いられる。ファイバをエ
ッチングして約４０μｍの外径にし、次にリボン４×４
アレイ１０６に結合するが、ここで最外コア領域間距離
は約１２０μｍだけ離す。レンズ１０７、例えばグレー
デッド・インデックス形ロッド・レンズを用いて、例え
ば、６２．５μｍのコア直径と１２５μｍの外径を有す
るループバック・ファイバの終端上にアレイを写像す
る。
【００２４】図１にまた戻り説明する。ループバック・
ファイバはスター・カプラ６０と各バイパス・ラインの
両者に光学的に結合される。その結果、ＯＮＵ４０から
の各インバウンド伝送の一部はスター・カプラを介して
モニタに達し、また各伝送の一部は（図中“ＯＮＵ１”
と表示の１つのＯＮＵは除外できる）バイパス・ライン
を介してモニタに達する。重要なことは、スター・カプ
ラを通る対応する伝送に対し、各バイパス・ラインを通
る伝送と既知の時間遅延は関係付けられる。（図に表示
のＯＮＵ１に対応する遅延はゼロ遅延とみなすことがで
きる。）各遅延は、例えば光ファイバ遅延ライン１１０
の手段により容易に調節される。任意であるが、バイパ
ス・ラインの１つ以上の伝送を、スター・カプラを通る
伝送に対し、スター・カプラとファイバ１００の間に遅
延を加えることにより進めることもさらに可能である。
【００２５】マルチモード・ファイバは一般にシングル
モード・ファイバより分散が大きい。このことがループ
バック・ファイバとしてのマルチモード・ファイバの使
用の妨げとなっている。しかし、ループバック・ファイ
バ１００は比較的短い（通常、５ｋｍ以下の）ものであ
り、そして例えば約１ないし４ｎｓ／ｋｍの大きくない
分散が容易に得られる。このような値においては、マル
チモード・ファイバをモニタ・パルス列の特徴をマスク
することなくネットワークに組み入れることは容易であ
る。さらに、次の理由からループバック・ファイバとし
てのマルチモード・ファイバの使用は非常に好都合であ
る。
【００２６】それは、マルチモード・ループバック・フ
ァイバに（シングルモード・ファイバにではなく）バイ
パス・ラインを光学的に結合するのはマルチモード・イ
ンタフェース領域例えばカプラ９５により容易にできる
からである。もしモニタが電話局で行われる場合、プラ
イマリ・ファイバ１０と同じケーブルでループバック・
ファイバを搬送するのは（経済的理由から）好都合であ
る。（マルチモード・ファイバは、電話局からＯＮＵへ
高ビット速度情報例えばハイディフィニション・テレビ
（ＨＤＴＶと略称する）やケーブル・テレビ（ＣＡＴＶ
と略称する）を送るためにＰＯＮをアップグレードする
場合でも用いるのに実用的である。その場合でも、ＯＮ
Ｕはただ比較的低ビット速度情報を電話局に返送する
が、これをループバック・ファイバはモニタするように
設計される。）
【００２７】理論的には、結合損失を省いて、Ｎ×Ｎス
ター・カプラ６０の遠隔ポートにおける全パワーの（Ｎ
−１）／Ｎの部分を電話局に接続されないＮ−１の近接
ポートを用いてループバック・ファイバにより集めるこ
とができる。図４は、溶融ファイバまたはＳｉＯＢコン
ポーネントのいずれかでつくることのできる別の実施例
を示す。この実施例では、１６の近接ポート４００は、
２×２カプラ４２０、４３０、４４０、４５０の４つの
シーケンシャル・ステージにより１６の遠隔ポート４１
０に結合される。このような実施例の特に好都合なこと
は、結合損失が高バンド幅信号で節減されうることであ
り、これは比較的低い動的範囲を有するものである。
【００２８】すなわち、１６の入力ファイバのうちの４
つは、特定の情報（すなわち、ファイバ４７０、図では
“ＣＡＴＶ１ないしＣＡＴＶ４”と表示）を送るが、こ
れらは４つのカプラ・ステージのうちの２つのみを通り
出力ファイバに結合され、そのため実質的に結合損失を
節減することができる。この４つの入力ファイバ４７０
については、カプラ・ステージ４４０、４５０は４つの
１×４コンバイナをつくる。構成要素の２×２カプラの
１６の入力ポートはすべてコンポーネントの近接終端で
アクセス可能である。単一入力ポート４６０は電話局を
入力ポートのすべてに接続する。図示のように、４つの
入力ポート４７０は４つのＣＡＴＶ入力信号を２つのカ
プラ・ステージを通り出力ファイバに接続する。残りの
１１の近接ポート、すなわちポート４８０は、ループバ
ック・ファイバとの接続によりモニタするのに利用可能
である。
【００２９】バイパス・ラインでの時間遅延は、ネット
ワークでの不良点をパッシブに識別するのに有用であ
る。すなわち、ＯＮＵのいずれかが故障可能である。こ
のような故障は、一般的に次のような伝送不良で現れ
る。それらは、パルスよりむしろ連続（ｃｗ）の伝送に
より、そのＯＮＵに対しプロトコルにより指定されてい
ない時々のランダムなパルスにより、または保護バンド
におけるランダムなパルスによる伝送不良である。故障
したＯＮＵを識別するのにアクティブな手段を通常用い
る。このようなアクティブな手段には通常次のものがあ
る。それは複雑なＯＮＵトランスミッタでこれはバック
フェイス・モニタ・パルス検出器を有するものでまた電
話局に問題を戻し通信するプロトコルである。
【００３０】ここでまた、不良点を探すために次に各Ｏ
ＮＵをシャットダウンすることが通常必要となる。とこ
ろが、本発明のネットワークでは、サービス伝送をじゃ
ますることなく不良点検出のためにモニタすることがで
きる。モニタ７０（および同じような、さらなるモニタ
も含め）によりモニタが行われるが、このモニタは通常
電話局の位置にある。ＯＮＵ不良点識別のために用いら
れる診断信号は、ＯＮＵによる通常の伝送であってよい
が、そのシステム・エレクトロニック・プロトコルに従
属しないものである。
【００３１】各ＯＮＵ伝送は、メイン信号を生成する
が、これはスター・カプラ６０を介してモニタにより受
信され、またゴースト信号を生成するが、これはバイパ
ス・ラインを介して受信されるが、ただしＯＮＵ４０の
夫々の１つと関連する時間遅延の後に行われる。（勿
論、各ＯＮＵ伝送の一部はまたプライマリ・ファイバ１
０を介して電話局に行く。この部分は伝送の診断と対照
した部分の通信を表す。） メイン信号とゴースト信号の両者ともパルスの列からで
きている。ゴースト・パルスはループバック・ファイバ
上のみ現れ、プライマリ・ファイバ上には現れない。メ
イン信号とゴースト信号を相関ずけて個々のＯＮＵを識
別できることは通常可能である。従って、モニタ７０は
信号コリレータを有し、これがメイン信号に対し所定の
遅延で到着するゴースト信号を識別することができる。
【００３２】ＯＮＵが正常に動作している場合、メイン
信号とゴースト信号の両者は高い信号対ノイズ比（Ｓ／
Ｎと略称する）を有する。メイン・パルスは、スター・
カプラの多数（通常Ｎ−１）の近接ポートがループバッ
ク・ファイバに送るので強く、従ってスター・カプラに
送られた各ＯＮＵ出力の比較的大きい部分がループバッ
ク・ファイバに送られる。またゴースト信号は次の理由
から強い。それは、各遅延信号は結合損失のみでループ
バック・ファイバに送られるため、すなわち、遅延信号
は多数のチャネルに細分されないため、ひずみ損失がな
い。ゴースト・パルスの強度は、実際に、ファイバ１０
を介して電話局に送られたパルスの強度を超えることが
ありうる。
【００３３】モニタ７０の検出能力を最適化するために
メイン・パルスを減衰させることが必要となる場合があ
りうる。例えばメイン・パルスの強度をゴースト・パル
スの強度の１とか２倍に制限するのが望ましい場合であ
る。このような減衰が所望される場合には、バイパス・
ラインとループバック・ファイバの間にまたは分配ファ
イバとそれらの対応するバイパス・ラインの間に適当な
減衰手段は容易に組み入れられる。図５と図６は、モニ
タ７０の時間ベース例の一部を示す。ＯＮＵ１とＯＮＵ
２と表示の２つのＯＮＵからパルス列の一部が図５と図
６にそれぞれみられ、また一緒に対応するゴースト・パ
ルスもみられる。図７は同じ時間ベースを示すが、ここ
では２つのＯＮＵからパルス列が重複している。メイン
信号とゴースト信号の間の相関はこのようなパルスの重
複する場合でも容易に検出可能である。
【００３４】図８は現時点で好ましい実施例を示し、こ
こでは１つの電話局が多数このプライマリ・ファイバ１
０ａないし１０ｂを取扱う。（図示の４という多数こは
単に説明のためだけのものである。実際に用いられる実
数はこの図示により限定をうけるものではない。）プラ
イマリ・ファイバと電話局の間の双方向の通信はセコン
ダリ・ファイバ１２０を介して行われる。ファイバ１２
０はまたシングルモード光ファイバである。スター・カ
プラ１３０は、ここで“ステージ２・スター・カプラ”
と呼ばれるが、これはプライマリ・ファイバとセコンダ
リ・ファイバの間の光結合を行うのに設けられる。各プ
ライマリ・ファイバは、スター・カプラ１３０の夫々の
遠隔ポートに接続され、そしてファイバ１２０は近接ポ
ートの１つに接続される。
【００３５】図示のように、多数の分配ノードの各々に
おいて、プライマリ・ファイバは多数この分配ファイバ
（ＯＮＵの多数こ４０ａないし４０ｄに夫々対応して図
示する）にステージ１・スター・カプラ（夫々６０ａな
いし６０ｄとして図示する）を介して光学的に結合され
る。マルチモードのステージ１・ループバック・ファイ
バ（夫々１００ａないし１００ｂとして図示する）は各
ステージ１・スター・カプラの少なくとも１つの近接ポ
ートに結合される。多数個（夫々１１０ａないし１１０
ｄとして図示する）のバイパス・ラインは、各ノードに
関連する分配ラインの少なくともいくつかからインバウ
ンド伝送の一部を対応するステージ１・ループバック・
ファイバに結合するように設けられる。分配ファイバ、
ステージ１・スター・カプラ、プライマリ・ファイバ、
バイパス・ラインおよびステージ１・ループバック・フ
ァイバの各ノードに対応する配置は図１およびその関連
説明で示した。
【００３６】別のアーキテクチャを図９に示すが、これ
はただ単方向の伝送（任意のファイバ上で）のみが電話
局とＯＮＵの間にある場合に用いることができる。この
場合には、インバウンドとアウトバウンドの通信に対し
別々のパッシブ光ネットワークがある。光スプリッタは
すべて単一ＳｉＯＢチップ上につくられるのが好まし
く、また対応するインバウンド・ファイバとアウトバウ
ンド・ファイバは同じケーブルに置かれる。ＯＮＵモニ
タ・ネットワークには好ましくはアウトバウンド通信フ
ァイバとリンクするネットワーク・コンポーネントがあ
る。
【００３７】アウトバウンド・ネットワークにはスター
・カプラ５１０の近接ポートに結合されたプライマリ・
ファイバ５００およびスター・カプラ５１０の遠隔ポー
トに結合された分配ファイバ５２０がある。インバウン
ド・ネットワークにはスター・カプラ５４０の近接ポー
トに結合されたプライマリ・ファイバ５３０およびスタ
ー・カプラ５４０の遠隔ポートに結合された分配ファイ
バ５５０がある。インバウンド・ネットワークにおいて
は、１０ｄＢカプラ５６０は分配ファイバを対応するバ
イパス・ラインに結合し、およびプライマリ・ファイバ
５３０により占められていないスター・カプラ５４０の
近接ポートはマルチモード・ループバック・ファイバに
結合される。
【００３８】図８に戻り説明する。双方向のアーキテク
チャにおける通信信号は電話局へおよび電話局からセコ
ンダリ・ファイバ１２０を通る。しかし、診断信号は、
マルチモード・ファイバ１４０、ただしここでは“ステ
ージ２・ループバック・ファイバ”と呼ぶ、で電話局に
送られる。ステージ１・ループバック・ファイバの各々
（すなわち、図８のファイバ１００ａないし１００ｄ）
の近接終端は、ファイバ１４０に光学的に結合される。
例えば、４つ以上の６２５／１２５μｍのマルチモード
・ファイバの近接終端は、フェルール内で二次元アレイ
に容易に固定され、レンズを介して例えば６２．５／１
２５μｍ、８０／１２５μｍ、または１００／１２５μ
ｍの寸法を有する単一ファイバに光学的に結合される。
または、１×４溶融ファイバ・カプラはファイバ１００
ａないし１００ｄの出力を結合するのに容易に使用され
る。
【００３９】さらに、ステージ１・ループバック・ファ
イバの各々（ここで図示の１つを除外することは可能で
ある）上のインバウンド伝送の一部は、対応するステー
ジ２・バイパス・ライン１５０の遠隔終端に向けられ
る。各ステージ２・バイパス・ラインはマルチモード・
ファイバである。バイパス・ライン１５０の近接終端
は、例えばポイント１６０で、例えば１×６溶融ファイ
バ・カプラにより、ファイバ１４０に光学的に結合され
る。既知の伝送遅延は、対応するステージ１・スター・
カプラを介してステージ１・ループバック・ファイバに
達する伝送に対し、各ステージ１・バイパス・ラインと
関係付けられる。同様に、既知伝送遅延は各ステージ２
・バイパス・ラインと関係付けられる。
【００４０】前述のように、このような遅延は、例えば
光ファイバ遅延ラインを組み入れることにより容易に調
整される。ところが、例えばポイント１６０においてス
テージ２・ループバック・ファイバへのステージ１・ル
ープバック・ファイバの光学的結合は、夫々のステージ
１・ループバック・ファイバからの伝送間に実際的な相
対遅延を加えない。例えば、ステージ１・バイパス・ラ
イン１１０ａと関連する夫々の遅延は、他の多数このバ
イパス・ラインと関連するそれらと類似かまたは等しい
ことさえありうる。例えば、ライン１００ａの伝送を、
例えばライン１００ｂの伝送から識別するのに十分特有
な遅延で各遅延診断信号がモニタに確実に達するように
するために、ライン１５０の遅延がライン１１０ａない
し１１０ｄの遅延に加えられる。
【００４１】図１０は、モニタ時間ベースの一例を示
す。ＯＮＵ２１（図８の多数こ４０ｂから）とＯＮＵ３
１（図８の多数こ４０ｃから）と表示の２つのはっきり
したＯＮＵからのパルスが示されている。パルス１７０
はメイン・パルスである。同じ遅延は夫々のステージ１
・バイパス・ラインの各々により導入され、そしてその
ステージで、同じ遅延Ｄ１１が各メイン・パルス１７０
とゴースト・パルス１８０の間に生成される。しかし、
はっきりした遅延はステージ２・バイパス・ライン１５
０により生成される。そして、ライン１００ｂからのイ
ンバウンド伝送は、追加量ｄ１だけ遅延され、そしてモ
ニタにおいて、単一遅延ゴースト・パルス１９０と二重
遅延ゴースト・パルス２００を生成する。
【００４２】同様に、ライン１００ｃからのインバウン
ド伝送はｄ２だけ遅延され、そして単一遅延ゴースト・
パルス１９０´および二重遅延ゴースト・パルス２００
´を生成する。少なくとも二重遅延パルス２００、２０
０´は、それぞれ特有の遅延時間Ｄ１１＋ｄ１、Ｄ１１
＋ｄ２により容易に識別される。前記実施例は、光通信
ネットワークにおいて不良ＯＮＵを識別するのに有用で
ある。しかし、故障はまたネットワークの光ファイバに
も起こりうる。例えば、ファイバがブレークしたり、損
失が変化したりが環境条件により生じる。このような不
良点を見つける１つの方法に光タイム・ドメイン反射計
測（ＯＴＤＲと略称する）がある。
【００４３】この方法は、光ネットワークにおいてレイ
リー散乱を利用するものである。レイリー散乱は、４π
ステラジアンにわたり順方向伝搬光の一部を等方的に散
乱する固有損失効果である。特にいくらかの光は後方散
乱される。ＯＴＤＲでは、後方散乱光部分は、ファイバ
のコアに集められるが、これは電話局で受信され常時モ
ニタされるインバウンド伝送を生成する。後方散乱は多
かれ少なかれネットワークのファイバの至る所で均一に
起こるため、アウトバウンド伝送における各特徴はエコ
ーの連続スミヤが生じることになるが、これは遅延の連
続範囲に分布し、ここで各遅延は電話局とそのエコーの
発したポイントの間の光パスの長さに対応する。
【００４４】もしファイバがブレークすると、そのブレ
ークから遠隔のポイントで発するエコーは実質上減衰さ
れるかなくなる。対応するエッジ状の特徴が例えば図１
１に示すようにＯＴＤＲモニタ時間ベース上に現れる。
次に図１２と図１３を参照し説明する。ＯＴＤＲモニタ
２２０は単一ポートの試験装置であり、これはトランス
ミッタ２２２とレシーバ２２４を有し、電話局にあるコ
アースな波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭと略称する）
２２６により光ネットワークに結合される。テスト・フ
ァイバから戻る後方散乱光は、ＯＴＤＲ Ｉ／Ｏポート
にあるビームスプリッタまたは溶融ファイバ・カプラに
よりＯＴＤＲモニタに向けられる。
【００４５】電話局から発する各個別ネットワークに同
じＯＴＤＲモニタ装置を用いることは望ましい。図１３
は１×ｍ電気機械スイッチを示すが、これはｍの夫々の
ネットワークに入力するコアースＷＤＭのいずれか１つ
にＯＴＤＲ Ｉ／Ｏポートを切換えるのに使われる。電
話局からブレークへの光パスの長さはこの特徴に対応す
る遅延から容易に推定される。このような方法は、ファ
イバ不良点を見つけるためのみならず、またファイバの
損失変化を検出したり、スプライスやコネクタの損失を
モニタするのにも有用である。
【００４６】しかし、多数のファイバがネットワークで
分配ノードから広がっている場合、さらに改善しない
と、多数の分配ファイバの中のどれがノードから遠隔で
ブレークを有するのか識別するのは不可能である。本発
明はこのような改善を提供するものであり、次に別の実
施例を示す。図１２と図１３を参照しさらに説明する。
本実施例にはプライマリ・ファイバ１０、多数の分配フ
ァイバ５０、およびステージ１・スター・カプラ６０が
あるが、これらすべては前述のように実質上接続され
る。
【００４７】また、多数のバイパス・ライン２１０があ
り、その各々はその遠隔終端で分配ファイバの１つに光
学的に結合され、およびその近接終端でプライマリ・フ
ァイバに光学的に結合される。電話局から、通信信号は
信号周波数でファイバ１０二沿って伝送され、および可
変波長ＯＴＤＲトランスミッタ２２２（通常また電話局
にある）から診断信号は多数のモニタ波長で同じファイ
バに沿って送られるが、そのモニタ波長はすべて信号波
長と異なる。ライン１０、２１０、５０の間の光学的結
合は、信号波長におけるアウトバウンド伝送がスター・
カプラ６０に通ずるが、アウトバウンドモニタ波長伝送
はそうではないように設けられる。
【００４８】その代りに、スペクトル的に判別するコン
ポーネント２３０は、モニタ波長伝送をバイパス・ライ
ン２１０に向ける。モニタ波長伝送は、さらに、特有の
モニタ波長または波長範囲がバイパス・ラインおよび対
応する分配ファイバの各々に割当てられるように細分さ
れる。このような細分化は、例えば第２スペクトル的に
判別するコンポーネント２４０により行われる。各コン
ポーネント２３０、２４０は例えば波長分割マルチプレ
クサ（ＷＤＭと略称する）である。比較的粗い波長分解
でコンポーネント２３０については十分であるが、その
理由は信号波長と中心モニタ波長の間の間隔は夫々のモ
ニタ波長間の間隔より実質上大きくすることができるた
めである。
【００４９】さらに高い分解能がコンポーネント２４０
には必要であるが、それは個々のモニタ波長を分けるた
めである。各バイパス・ラインの遠隔終端は、別のスペ
クトル的に判別するコンポーネント２５０を介して対応
する分配ファイバに光学的に結合されるが、このコンポ
ーネントは、例えば別のＷＤＭである。コンポーネント
２５０はバイパス・ラインへモニタ波長でインバウンド
伝送するのを許容するが、このような伝送がスター・カ
プラ６０に入ることはできぬよう阻止する。前記配置に
より各分配ファイバは特有の波長または波長範囲により
識別可能であるが、一方モニタ伝送における往復損失は
スター・カプラ６０をまわりこのような伝送をルーティ
ングすることにより軽減される。ＯＴＤＲトランスミッ
タは、ＷＤＭ２２６を介してファイバ１０に結合された
例えば１つ以上の同調可能のレーザまたは、一連の離散
狭ライン・レーザを有する。
【００５０】図１４に示す別の実施例では、コンポーネ
ント２５０は、スペクトル的に判別するものではなく、
例えば５ｄＢカプラである。インバウンド・モニタ伝送
を最大にするためには、その伝送は、スター・カプラ６
０の近接ポートの（ファイバ１０に接続されたポートを
除く）少なくともいくつか、好ましくはすべてから集め
られる。それらのポートに光学的に結合されるのはマル
チモード・ループバック・ファイバ２７０の遠隔終端で
ある。光学的結合が供与されるのは、例えばシングルモ
ード・リボン・ケーブル２８０で、これはスター・カプ
ラに持続されるものであり、またシングルツマルチプル
・モード・カプラ２９０であり、これはリボンケーブル
の多数このファイバからの伝送をマルチモード・ファイ
バ２７０に光学的に結合するものである。ファイバ２７
０は、光フィルタ３００を介してモニタへインバウンド
・モニタ伝送を送るが、このフィルタは伝送から信号波
長を除くものである。
【００５１】好ましい実施例では、図１５にファイバ１
０ａないし１０ｄとして示す多数のプライマリ・ファイ
バがある。（説明のためにこのようなファイバの４つを
図示するが、プライマリ・ファイバの実際の数は、この
図により限定されるものではなく、実際には通常１６本
である。）図１２に示す光学的配置は、分配ファイバ５
０、カプラ２５０、バイパス・ライン２１０、スター・
カプラ６０およびカプラ２３０、２４０を含むが、この
配置は多数のプライマリ・ファイバの各々に対し、一度
繰返される。各プライマリ・ファイバの近接終端は、ス
ター・カプラ３１０の遠隔終端に光学的に結合される。
【００５２】ここで“セコンダリ・ファイバ”と呼ぶシ
ングルモード・ファイバ３２０は、信号波長における通
信信号の双方向の伝送のため、および多数のモニタ波数
における診断信号の少なくともアウトバウンド伝送のた
めに設けられる。セコンダリ・ファイバ３２０はスター
・カプラ３１０の近接ポートの１つに光学的に結合され
る。（ここで、スター・カプラ３１０は“ステージ２・
スター・カプラ”と呼ぶ。）ここで“ステージ２・ルー
プバック・ファイバ”と呼ぶマルチモード・ファイバ３
３０はモニタにインバウンド・モニタ波長伝送を送るた
めに設けられる。ファイバ３３０は、ファイバ３２０に
結合されたポートを除き、スター・カプラ３１０の近接
ポートの少なくとも１つ、好ましくはすべてに光学的に
結合される。
【００５３】図１５に示す配置において、同じ多数この
モニタ波長（ｎの分配ファイバからなる各多数こ５０に
対しλ１１、…、λ１ｎと図示する）は、各多数この分
配ファイバ５０に対し少なくとも部分的に繰返される。
このように、例えば、モニタ波長λ１１はプライマリ・
ファイバ１０ａからの１つの分配ファイバに、さらにプ
ライマリ・ファイバ１０ｂからの対応する分配ファイバ
に、さらになどと分布する。モニタ波長の冗長使用の結
果、各分配ファイバを同じモニタ波長に関連するその対
応ファイバから識別する手段がさらに必要となる。この
ような手段は、夫々の分配ファイバの種々の長さに付随
する伝送遅延により与えられる。
【００５４】すなわち、各分配ファイバ間の伝送遅延で
あり、これはあるモニタ波長を伝え、およびモニタが容
易に確定できるものであり、また分配ファイバの識別用
に十分特有であるかまたは容易に十分特有にできるもの
である。容易に識別できる遅延を与えるために、直接的
な方法は例えばバイパス・ライン２１０のいずれかに光
ファイバ遅延ラインを加えることである。ＯＴＤＲ送信
パルスの幅ｄＴは最小往復伝搬時間と伝搬長さｄＬと等
価である。（例えば、１００ｎｓのｄＴは通常約１０ｍ
のｄＬに対応する。）従って、ＯＴＤＲを設け、ｄＴを
１００ｎｓに等しくまたは比例的に大きい値に等しくす
ることにより１０ｍ以上の長さのインクリメント内の損
失変化を分けることができる。
【００５５】図１６に示す別の実施例には、図１５に示
した実施例と同様に、図１２に示した種類の光学配置の
繰返しがある。しかし、ここではループバック・ファイ
バ３３０が省略され、代りに、インバウンド・モニタ波
長伝送はシングルモードのセコンダリ・ファイバ３２０
で電話局に送られる。先の実施例におけるように、信号
波長伝送は、プライマリ・ファイバとセコンダリ・ファ
イバの間にスター・カプラ３１０を介して結合される。
ところが、先の例と違って、モニタ波長伝送は、スター
・カプラをまわり多数このバイパス・ラインを介し、た
だし各プライマリ・ファイバに対し１つで、送られる。
（図中バイパス・ラインは３４０ａないし３４０ｄと表
示される。ここで４つのバイパス・ラインが図示されて
いるが、これは説明のためのみであり図が使用可能数を
限定するものではない。さらに一般的には、１６のプラ
イマリ・ファイバと１６のバイパス・ラインがありう
る。）バイパス・ライン３４０ａないし３４０ｄは、こ
こで“ステージ２・バイパス・ライン”と呼ばれる。
【００５６】バイパス・ライン３４０ａないし３４０ｄ
ならびにプライマリ・ファイバおよびセコンダリ・ファ
イバの間の光学的結合は図１２に示して説明した光学的
結合と同様である。すなわち、各バイパス・ラインの遠
隔終端は、スペクトル的に判別するコンポーネント３５
０、例えばＷＤＭを介して関連するプライマリ・ファイ
バに光学的に結合されるが、このコンポーネントにより
スター・カプラ３１０へインバウンド信号波長伝送が送
られるが、ほかにインバウンド信号波長伝送をバイパス
・ラインに送る。スペクトル的に判別するコンポーネン
ト３６０、３７０は、アウトバウンド信号波長伝送をス
ター・カプラ３１０へ送り、ほかにアウトバウンド・モ
ニタ波長伝送をバイパス・ラインにより送るために設け
られる。
【００５７】コンポーネント３６０は、さらに、モニタ
波長伝送を細分しそれらを波長に応じ選択されたプライ
マリ・ファイバに分配するために設けられる。コンポー
ネント３６０、３７０の各々は、例えば波長分割マルチ
プレクサ（ＷＤＭと略称する）である。比較的コアース
な波長分解能でコンポーネント３７０には十分である
が、コンポーネント３６０には高い分解能が一般的に必
要である。図１６に示す実施例で、一連のはっきりした
モニタ波長は各プライマリ・ファイバと対応する分配フ
ァイバと関係付けられる。種々のプライマリ・ファイバ
に対応する波長の集まりはばらばらである。すなわち、
２つのプライマリ・ファイバがいずれか関連するモニタ
波長を共有することはない。
【００５８】各波長の集まりは、少なくとも１つの波
長、さらに一般的には４つの波長からできている。すな
わち、各プライマリ・ファイバは通常１６の分配ファイ
バと関係付けられる。分配ファイバは、通常夫々４つの
ファイバの４つのグループに分けられる。特有のモニタ
波長がこのような各グループと関係付けられる。従っ
て、グループ内の４つのファイバはすべて同じモニタ波
長を共有する。グループ内の４つのファイバがすべて同
じモニタ波長を通常共有するために、グループ内のファ
イバを識別するさらなる手段が設けられなければならな
い。伝送遅延がこの問題に手近の解決方法を与える。
【００５９】もし伝送時間の固有の差が十分でない場
合、適当に識別可能な遅延とするため、例えば光ファイ
バ遅延ラインは、ステージ１・バイパス・ラインのいず
れかに容易に加えられる。図９に戻り説明を続ける。Ｏ
ＴＤＲモニタ・ネットワークは容易につくられるが、こ
こでは光ファイバは単方向の伝送のみに用いられ、従っ
て、双方向の伝送のためには、ここではＰＯＮの対で生
じなければならない。さらに、このようなネットワーク
は、ＯＮＵモニタ・ネットワークと容易に統合され、こ
のような統合ネットワークのパッシブ・コンポーネント
は、例えばＳｉＯＢチップ上に容易につくられる。さら
に図９の参照において、電話局からアウトバウンドの信
号波長λｓの伝送はスター・カプラ５１０を通りプライ
マリ・ファイバ５００から送られる。
【００６０】λｓでＯＮＵからのインバウンド伝送はス
ター・カプラ５４０からプライマリ・ファイバ５３０へ
送られる。モニタ波長λｍｏｎ（破線矢印で図示され
る）での伝送は各ＰＯＮで双方向に伝搬する。ＯＴＤＲ
伝送はＯＮＵに向い、およびファイバ媒体からの後方散
乱信号は電話局に向って戻る。診断手順の一例において
は、ＯＴＤＲ伝送は一度に１つのモニタ波長でなされ、
電気機械スイッチを用いてモニタできるＰＯＮを選択す
る。図９に示すネットワークにより、コアースＷＤＭ６
００、６５０はプライマリ・ファイバ５００、５３０か
らＷＤＭ６１０、６３０へアウトバウンド・モニタ波長
伝送をそれぞれ向ける。
【００６１】ＷＤＭ６１０、６３０は、それらの夫々の
モニタ波長により、コアースＷＤＭ６２０を介して分配
ファイバ５２０へおよびコアースＷＤＭ６４０を介して
分配ファイバ５５０へ伝送をそれぞれ分配する。逆に、
分配ファイバから後方散乱されたインバウンドＷＤＭ伝
送は、コアースＷＤＭ６４０を介してインバウンド分配
ファイバ５５０からＷＤＭ６３０におよびコアースＷＤ
Ｍ６２０を介してアウトバウンド分配ファイバ５２０か
らＷＤＭ６１０に結合される。夫々のシングル波長ＯＴ
ＤＲ伝送は、ＷＤＭ６３０により結合され、およびコア
ースＷＤＭ６５０を介してインバウンド・プライマリ・
ファイバ５３０に結合され、ならびにＷＤＭ６１０によ
り結合され、およびコアースＷＤＭ６００を介してアウ
トバウンド・プライマリ・ファイバ５００に結合され
る。
【００６２】モニタ検出器７０の出力を用いて、ＯＮＵ
トランスミッタにおける問題点を識別したり、また動作
不良の個々のＯＮＵを識別することさえできる。可能な
動作不良には、異常に低い伝送パワー、誤時間での間欠
的伝送（時には“ランダム”伝送と呼ばれる）および連
続（ｃｗと略す）伝送がある。電話局におけるＯＮＵレ
ーザ・パワーのモニタ作業には２つの動作、すなわち受
信信号における低パワーの検出とそのような低パワーの
追跡がある。図１７は低パワー検出のための回路の一例
を示す。低信号パワーを検出するために、モニタ検出器
の出力は例えばピーク検出器９００に送られ、そしてピ
ーク検出器出力は例えばコンパレータ９０１において適
当に選択されたしきい値電圧レベルと比較される。
【００６３】もし、しきい値を超過することがあるＯＮ
Ｕに割当てられたタイム・スロットの間になければ、低
パワー・アラームが活性化され、すなわちアラーム・ラ
イン状態は“ハイ”となる。図のＶ０は低パワーしきい
値電圧を示す。各ＯＮＵのタイム・スロットは電話局で
アプリオリに知られているので、診断動作のこのステー
ジであるＯＮＵを識別するために遅延ラインにたよる必
要はない。しかし、遅延信号はＶ０をセットする際には
考慮されねばならない、というのは電話局において受信
された信号は、一般に信号パルス上にさらに重ねられた
ゴースト・パルスを含むからである。
【００６４】単一タイム・スロットがモニタされる場
合、フォールス・アラームの確率および“ミス”（すな
わち低パワー・トランスミッタの検出不履行）の確率は
容易に推定される。例えば、タイム・スロットに４００
ビットがあり、送られる“１”と“０”の確からしさは
等しいと仮定する。タイム・スロット内のビット持続時
間の約４分の１、すなわち１００ビット持続時間には信
号とゴーストの“１”の両者がある。フオールス・アラ
ームの対応する確率は近似的に次式により与えられる。
【数１】 ただし、ここでαは信号パルスに対するゴースト・パル
スの振幅の比率を示し、Ｓは信号レベルを示し、Ｓ／Ｎ
は信号対ノイズ比を示す。
【００６５】例えば、Ｓ／Ｎ＝８ｄＢ、α＝０．５、お
よびＰfa＝１０-10の場合、しきい値レベルはＶ0〜１．
０８（Ｓ）1/2（１＋α）にセットされなければならな
い。所要レベル未満のΔにある低パワー・レベルをミス
する確率は近似的に次式により与えられる。
【数２】 従って、先の例については、所要レベル未満１ｄＢのレ
ベルをミスする確率は近似的に１０-2である。勿論これ
はタイム・スロットの反復とともに減少する。すなわ
ち、ｍタイム・スロット後、その確率はＰmiss mに減少
する。
【００６６】受信パワー・レベルを追跡することによ
り、あるＯＮＵトランスミッタが故障し始める時点を求
めることができる。さらに、種々のＯＮＵからの受信信
号パワー・レベルは伝送パワーの変動や長さの変るファ
イバの減衰のために大きく変わるので、受信パワー・レ
ベルは誤時間に伝送するＯＮＵを識別するのに役立つこ
とができる。信号パワー・レベルは、例えば、図１７に
示すピーク検出器と次にアナログディジタル変換器を用
いて容易に追跡できる。各ＯＮＵに対する信号レベルは
後の参照のためにディジタル・メモリに記憶される。ラ
ンダムとｃｗの伝送はピーク検出器回路、例えば図１７
に示す回路を用いて容易に検出できる。
【００６７】各タイム・スロットの間、しきい値はその
タイム・スロットに対応する正しい信号に対する信号
（プラス、ゴーストとノイズ）レベルにより若干高くセ
ットされなければならない。また保護バンドにおいて
は、しきい値はノイズ・レベルより若干高くセットされ
なければならない。アラーム・ラインは誤時間に伝送が
生じることにより活性化されるが、それはそのような伝
送の加算的重ねあわせの結果、しきい値を超過するピー
クとなるためである。各ビットに対するフォールス・ア
ラームの確率は次式により与えられる。
【数３】 ただし、ここでＳ／Ｎminは最小パワー受信信号に対す
る信号対ノイズ比を示し、およびＶ1は０≦Ｖ1≦１で、
保護バンドにおけるＳ／Ｎminに正規化されたしきい値
電圧を示す。
【００６８】適当なタイム・スロットの間、Ｖ1は正し
い信号レベルの（１＋α）（Ｓ／Ｎ）1/2倍だけ増加さ
れる。ミスの確率は従って次式により与えられる。
【数４】 ランダムに伝送するＯＮＵを識別するためにはいくつか
の方法がある。もし伝送信号レベルがすべて識別可能で
あれば、タイム・スロットまたは保護バンドに対しピー
ク検出器の出力を用いてそのＯＮＵを識別することがで
きる。ＯＮＵレベルがすべて識別可能と限らずとも、ピ
ーク・レベルは不良可能性のＯＮＵを限るのになお有用
である。後述するが、電気信号処理の方法を用いて不良
ＯＮＵをそのゴースト信号から識別することができる。
【００６９】すなわち、モニタ検出器の出力は１対のチ
ャネルに容易に分割され、１つのチャネルは他の１つに
対し可変量だけ遅延される。この遅延チャネルと非遅延
チャネルは相関される。一般的に、各タイム・スロット
において、最大相関を与える遅延はそのタイム・スロッ
トに割当てられたＯＮＵ信号と対応するゴースト信号の
間に形成された遅延である。ところが、動作不良の場
合、異なる遅延で（不良ＯＮＵに対応して）大きい相関
が生じる。図１８はこの方法を実行する回路の一例を示
す。
【００７０】ライン９０２において、モニタ出力信号は
しきい値検出器９０３により処理され受信されたビット
を決める。しきい値Ｖ１は“１”レベルより若干低くセ
ットできる。ライン９０２のビット・ストリームは次に
Ｎの連続するシフト・レジスタ９０４の各々で遅延され
る。その結果、ｎ番目のノード９０５におけるビット・
ストリームはＤｎ秒だけ遅延されるが、ここで例えばＤ
ｎ＝ｎｄ、ｎ＝１、…、Ｎ、およびｄはシフト・レジス
タあたりの遅延である。モニタ出力信号はまたライン９
０６に送られるが、これは任意の固定遅延９０７を有す
る。ライン９０６の信号はスイッチ９０８を用いてライ
ン９０２の信号と相関される。各スイッチにおいて、特
定の遅延でライン９０２からの信号を用いてライン９０
６から信号をローパス・フィルタ９０９にゲートする。
【００７１】各フィルタ９０９の時定数は通常次のよう
に選ばれる。それはフィルタの出力が約１・タイム・ス
ロットすなわち４００ないし８００ビットの間隔につい
て求められた有効相関積分を表わすように選ばれる。代
表的ビット速度において、時定数は約１ｍｓより小さ
い。夫々のフィルタ出力により表わされる相関レベル
は、最大相関の生ずる遅延を決めるためにコンパレータ
９１０において比較されるが、ただしここで正しいＯＮ
Ｕやパワー・モニタにより除かれたＯＮＵに対応する遅
延を除く。（すなわち、不良の可能性のあるＯＮＵに対
する遅延のみが考慮される。）
【００７２】前記の方法が非常に信頼性があり、つまり
相関が１００以上のビットで取られる場合、ＰｆａとＰ
ｍｉｓｓが無視できることが期待される。ところが、あ
りそうにないことであるが、正常に動作しているＯＮＵ
によりつくられるデータの高い相関が不良点検出を妨害
し、信頼性を許容できぬほど低下させることがありう
る。このような場合には、相関に基づくことのない、も
っと複雑な信号処理法を用いることができる。１つのこ
のような方法を、ｃｗモード不良の診断と関連して後述
する。１つの不良モードはｃｗＯＮＵ伝送の結果とな
る。相関法は、次の理由からこのような不良点の診断に
は有用ではない。
【００７３】それは例えば、ｉ番目のＯＮＵのｃｗモー
ド不良がＤｉ秒後に、ｃｗ信号とそのゴーストの合計を
表わすモニタ出力における定振幅信号の結果となるから
である。しかし、もし不良ＯＮＵのパワー・レベルが正
しいＯＮＵのそれと識別可能な場合（不良ＯＮＵがｃｗ
伝送をはじめるタイム・スロットにおいて）、パワー・
モニタと関連して前に述べたようにピーク検出器を用い
て不良ＯＮＵを識別することができる。たとえＯＮＵレ
ベルがすべて識別可能であるとは限らない場合でも、ピ
ーク・レベルは、不良の可能性のあるＯＮＵを限る際に
なお有用であることがある。もしパワー・モニタが不良
ＯＮＵを識別できない場合、相関法を用いることなく、
ｃｗ伝送の始まりとｃｗゴーストの始まりを識別する必
要がある。
【００７４】各タイム・スロットにおけるモニタ検出器
出力は、通常メイン信号パルスとゴースト信号パルスの
加算合計である。予想ゴースト信号はそのタイム・スロ
ットに関連する遅延だけ遅延されかつ適当に減衰された
メイン信号である。一般的に、もし予想ゴースト信号が
ビット・ストリームから減算されると、ほぼ〓“０”と
“１”の信号レベルのみが残る。しかし、ｃｗ伝送があ
ると、異常な信号レベルが見られる。具体的には、もし
不良ＯＮＵが正常なＯＮＵと異なる受信パワーを有する
場合、受信信号における第１異常信号レベルのレベルが
不良可能性のあるＯＮＵを限定する。
【００７５】そして、不良ＯＮＵは、ゴースト信号によ
る原因で（第１とは異なる）次の異常信号レベルが生じ
る遅延により識別することができる。この方法により不
良ＯＮＵを容易に識別することができるが、ただしここ
では不良ＯＮＵが正常ＯＮＵとほぼ同じ受信信号レベル
を有する場合を除く。この事例では単一異常信号レベル
が短時間見られ、不良ＯＮＵは後述のように識別でき
る。ここで２つのケースについて別々に説明する。図１
９に示すケース１においては、不良ＯＮＵ（説明上例え
ば、ｉ番目のＯＮＵとする）からのゴースト信号９１１
は、注目するタイム・スロット（説明上、例えばｊ番目
のＯＮＵに割当てられたとする）と関連する遅延より小
さい遅延を有する。
【００７６】従って、信号９１１の一部は、予想ゴース
ト信号９１３の減算の開始前にメイン信号９１２に加え
られる。図２０に示すケース２においては、ｉ番目の遅
延はｊ番目の遅延より大きく、その結果信号９１３の減
算は信号９１１の加算の前に開始する。第１ケースで
は、Ｄｊ−Ｄｉの持続時間の間、ｃｗ信号のゴーストは
全体の処理後信号９１４に存在する。第２ケースでは、
Ｄｉ−Ｄｊの持続時間の間、ｃｗゴーストの開始前にｃ
ｗメイン信号に基因する信号９１４の一部に不足分が現
れる。（注意すべきことであるが、図１９と図２０にお
いて、正常ＯＮＵからのデータは“１”レベルを図示の
信号レベルに加わることができる。）
【００７７】従って、α＝０．５の場合、“１”レベル
の０．５、１．５または２．５倍の信号レベルの持続時
間が、不良ＯＮＵを決めるか、または悪くとも２つの可
能性から１つを限定する。このあいまいさが問題として
も、αの異なる値（例えば０．７５）を用いて２つの場
合を識別することが可能である。すなわち、異常レベル
は、ケース１については１＋αと２＋α（正常ＯＮＵの
データに対しては“１”）であり、ケース２については
１−αと２−αであるが、この２つの場合に対する信号
レベルは、１＋α≠２−αの場合、例えばα＝０．７５
の場合、識別可能である。図２１はこの方法を実施する
回路を示す。図中Ｖ１は“１”に対する信号レベルであ
り、ｄはあるＳ／Ｎｍｉｎに対し低いフォールス・アラ
ームの比率Ｐｆａを与えるようにセットされる。
【００７８】不良ＯＮＵの正しい識別には正しいレベル
決定が必要であることから、Ｐｍｉｓｓは式（４）で表
わされるのとほぼ同じである。従って、ｃｗ伝送してい
るＯＮＵを識別するのは、ランダムにパルスしているＯ
ＮＵを識別するのよりさらに難しい。図示のように、モ
ニタ検出器９１５の出力は加算器９１６に送られるが、
そこで加算器の出力はシフト・レジス９１７でＤｊだけ
遅延されそしてαだけ減衰されたものであるが、減算さ
れる。加算器出力は、平行して、コンパレータ９１８Ａ
ないし９１８Ｅに送られる。コンパレータ出力はＡＮＤ
ゲート９１９Ａ、９１９ＢおよびＯＲゲート９２０の入
力に結合されるが、加算器出力が、“１”範囲の２倍超
過、“１”範囲と“１”範囲の２倍の間、または“０”
と“１”範囲の間の場合にＯＲゲーートの出力はハイと
なるように行われる。データ速度でクロックされたカウ
ンタ９２１は、異常信号レベルの持続時間、これは（Ｄ
ｊ−Ｄｉ）の絶対値であるが、を決める。
【００７９】前記の方法はさらに複雑な診断問題を取扱
うのに容易に拡張される。図１８に示す相関方法は、１
つのランダムにパルスするＯＮＵを識別する方法として
前に説明したが、これはまた多数のランダムにパルスす
るＯＮＵを識別するためにも容易に使用される。各不良
ＯＮＵは特定の遅延時間で大きい相関を与える。さらに
図１７に示すピーク検出器は一般的に２つ以上の不良Ｏ
ＮＵの存在を示す。図２１に示す方法を用いてｃｗ伝送
している多数の不良ＯＮＵを識別することができるが、
ただしこのような識別は不良ＯＮＵが識別可能のパワー
・レベルを有しない限り不正確なものである可能性があ
る。
【００８０】しかし、ｃｗモード不良の識別を混乱させ
てしまうのには、互いに数ビットの間隔内で、すなわち
１６ＯＮＵシステムの場合で通常１マイクロ秒より短い
間隔内で、ｃｗ伝送を２つのＯＮＵが始めなければなら
ないことになる。このような一致は非常にありそうにな
いものである。パッシブ光ネットワークに例えば図１０
に示すような連結スプリッタがある場合でも、ピーク検
出器を用いて受信信号パワーをモニタすることができ
る。このようなネットワークにおいては、不良ＯＮＵを
識別したりまたは疑わしいＯＮＵの数を少なくとも限定
したりすることはそれらの受信パワー・レベルに基づい
て一般的に可能である。図１８に示す相関方法は、連結
ネットワークにおいてランダムにパルスするＯＮＵを識
別するのに容易に使用される。
【００８１】しかし、このような場合、各ＯＮＵは１つ
ではなく３つの相関ピークを有し、それらは２つのスプ
リッタの各々の遅延に対応する。例えば、α＝．５の場
合、第３の相関ピークは第１大きさの約半分である。図
２１に示す方法は、連結ネットワークにおいてｃｗ伝送
するＯＮＵを検出するために拡張することができる。し
かし、この処理ステップと回路は、図示のものによりさ
らに複雑となる。光通信システムのプランナによる１つ
の企画では、ＰＯＮは、まず狭帯域（例えば、電話に）
通信に用いられ、あとでさらに広帯域（例えば、ＣＡＴ
ＶやＨＤＴＶに）通信にアップグレードされる。
【００８２】パッシブ・スター・ネットワークにおける
アウトバウンド信号は、１×１６スプリッタまたはその
等価のものによりＯＮＵのグループに通常分配される。
スプリッタで負う分配損失は一般的に狭帯域伝送のため
には許容可能であるが、それにはＯＮＵレシーバは比較
的感度がよいであるためである。ところが広帯域レシー
バは一般的に感度が低くなり分配損失を許容できない場
合が少なくともいくつかある。１つの特徴として本発明
はこの問題に解答を与え、ＰＯＮをアップグレードする
好都合な方法を提供し、そのため電話局とＯＮＵのグル
ープの間に広帯域のアナログまたはディジタルのサービ
スを提供することができ、一方また分配ファイバの性能
をモニタできる能力をも保有するものである。
【００８３】このようなアップグレードの能力を有する
ＰＯＮは双方向のファイバを用いることにより容易につ
くられる。または、同じような能力を有しかつインバウ
ンドＰＯＮとアウトバウンドＰＯＮからできている１対
のＰＯＮはまた単方向のファイバを用いることにより容
易につくられる。後述のように、方向性カプラ（例えば
３ｄＢカプラ）に付随する損失をなくするために、ただ
しこのカプラは受信信号から送信信号を分けるのにネッ
トワークの入力終端と出力終端にさもなければ必要とさ
れるものであるが、１対の単方向のＰＯＮを用いるのは
好都合である。ところで、簡単のための次の説明は、主
として双方向のＰＯＮの例について行う。
【００８４】図１２とその関連説明は診断スキームに関
するものであり、ここではＯＴＤＲのインバウンド信号
とアウトバウンド信号はプライマリ・ファイバ１０と分
配ファイバ５０により送られるが、スター・カプラ６０
をまわり切り替えられる。〓（さらに一般的には、コン
ポーネント６０は、いずれか適当な１×Ｎスプリッタで
よい。）ＯＴＤＲ伝送は、信号波長と異なるモニタ波長
で起こる。コンポーネント２３０、例えばコアースＷＤ
Ｍは、アウトバウンドのモニタ伝送を分割し、およびイ
ンバウンドのモニタ伝送を再結合する。コンポーネント
２４０、例えばデンスＷＤＭは、夫々のモニタ波長によ
り、アウトバウンドのモニタ伝送を分け、およびインバ
ウンドのモニタ伝送を再結合する。コンポーネント２５
０、例えばコアースＷＤＭ、の各々は、分配ファイバの
夫々１つに対し、アウトバウンドのモニタ伝送を再結合
し、およびインバウンドのモニタ伝送を分割する。
【００８５】重要なことであるが、この点に関しては、
“コアースＷＤＭ”は、２つの比較的広い波長チャネル
に光伝送を分けるコンポーネントである。例えば、一方
のチャネルは１５７０ｎｍより短い波長を伝送すること
ができ、他方のチャネルは１５７０ｎｍより長い波長を
伝送することができる。または、一方のチャネルは中間
範囲の例えば１４３０ないし１４６０ｎｍの波長を伝送
することができ、他方のチャネルは、中間範囲の上下の
両方の通信波長、例えば１３００ｎｍに近い波長と１５
００ないし１６００ｎｍの範囲の波長を伝送することが
できる。反対に、“デンスＷＤＭ”がＮの比較的狭い波
長チャネル、ただしここでＮは２以上の整数であるが通
常１６に等しい、に伝送を分ける。従って、、一例の１
６チャネル・デンスＷＤＭは０．５ないし４ｎｍの個々
のチャネル幅を有することができる。
【００８６】図１２に示した配置と類似の配置は、ＰＯ
Ｎに広帯域の能力を加えるために容易に使用される。図
２２にこのような配置を示すが、ここでは例えば、要求
されたビデオ伝送を加入者に送るために波長分割多重化
を用いて特定の信号チャネルを特定のＯＮＵに送ること
ができる。このようなチャネルは、時には“請求次第ビ
デオ”チャネルと呼ばれ、対応する伝送サービスは時に
は“交換ビデオ”サービスと呼ばれるが、それは同じ広
帯域信号が区別なく多数のＯＮＵに送られる場合の状態
からこのようなチャネルやこのようなサービスを区別す
るためである。この後者の種類のサービスは時には“放
送ビデオ”サービスと呼ばれる。
【００８７】図２２において、“モニタ波長”伝送の代
りに（もしくはそれに加えて）、〓“広帯域波長”伝送
は、コアースＷＤＭおよびデンスＷＤＭならびに付随す
るバイパス・ラインによりスター・カプラ６０をまわり
切り換えられる。例えば、コアースＷＤＭ２３０、２５
０の各々は２つのチャネル、すなわちチャネル１とチャ
ネル２を与えるが、チャネル１は１２８０なしい１３２
０ｎｍのパスバンドを有し、これはスプリッタ６０によ
り伝送され、またチャネル２は１４３０ないし１４６０
ｎｍまたは１５７０ないし１６００ｎｍのパスバンドを
有し、これはこのスプリッタをまわり送られる。（ここ
に記載の波長バンドはあくまで説明のためであり本発明
を限定するものではない。）
【００８８】デンスＷＤＭ２４０は、例えば１６チャネ
ル、すなわちチャネル１ないしチャネル１６を与える
が、ここでチャネル間の間隔ｄλは２ｎｍのものであ
り、結合パスバンド範囲は約１４３０ｎｍないし約１４
６０ｎｍ＋１６ｄλである。アウトバウンドの広帯域伝
送に対しては、電話局（ＣＯと略称する）における１つ
以上のレーザは同調がとられ（または同調可能で）夫々
のＯＮＵに割当てられた１つ以上の広帯域波長で伝送す
る。インバウンドの広帯域伝送に対しては、各ＯＮＵに
おけるレーザは同調がとられそのＯＮＵに割当てられた
広帯域波長で伝送する。電話局においては、広帯域伝送
は、デンスＷＤＭ６５５とコアースＷＤＭ６６０により
プライマリ・ファイバ１０におよびそれから結合され
る。双方向の伝送のために、３ｄＢ方向性カプラ６６
５、６７０が、夫々電話局とＯＮＵ終端ポイントにおい
て設けられる。
【００８９】図９に関連し説明したように、シリコン光
ベンチ・プラットホームはスター・カプラとＷＤＭバイ
パスのここに説明の機能を有するものであるが、これは
容易につくられる。説明のように、受信信号における相
対時間遅延に基づくＯＮＵモニタ手段はまた容易に設け
られる。このようなプラットホームは、例えば図２３に
示す標準的なスプライス・エンクロージャ内に容易にパ
ッケージ化される。このようなエンクロージャは通常長
さ３６ｃｍ×高さ８ｃｍ×奥行２０ｃｍの大きさのもの
である。図２３に示すように、このようなエンクロージ
ャはスプライス・トレイ６７５を有し、これは次の部分
をサポートする。それらは、アウトバウンド・プライマ
リ・ファイバ７６０、インバウンド・プライマリ・ファ
イバ７８０、アウトバウンド分配ファイバ７９２、イン
バウンド分配ファイバ７９４、バイパス・ライン９０、
およびマルチモード・ループバック・ファイバ１００で
ある。
【００９０】またサポートされているものは、スプライ
ス（図示せず）であるがこれはこれらのファイバならび
に夫々インバウンド・シリコン光ベンチ・プラットホー
ム６８０およびアウトバウンド・シリコン光ベンチ・プ
ラットホーム６８５の間のスプライスである。バイパス
・ラインとループバック・ファイバはハウジング６９０
に広がるが、これは光ファイバ遅延ライン１１０を含む
（図１を参照のこと）。ここに例示のシナリオで、通信
サービスは、初めに、例えば１２８０ないし１３４０ｎ
ｍ領域で狭帯域サービス（例えば、６４ｋＢのデータ速
度で）に限られる。このような初期フェーズにおいて、
ＷＤＭバイパスは、使用中の媒体損失を診断するための
ＯＴＤＲモニタに対してのみ使用される。
【００９１】このような使用は、遠隔スプリッタ６０に
あるネットワーク部分の健全さを保証するのに初期配備
フェーズの間特に重要である。例えば、高分解能ＯＴＤ
Ｒ追跡は、図２４に示す追跡例に類似しているが、これ
を用いて不良点や損失の他のソースを分離することがで
きる。説明例ではあるが、図２４は、典型的な特性を示
し、それは１×１６スプリッタの分配損失（２４．
１）、スプリッタ・エンクロージャに対するスプライス
の損失（２４．２）、フィールドの接続ポイントの損失
（２４．３）、ケーブルづたいのマクロベンド損失で、
例えば管路の氷結に基因するもの（２４．４）およびＯ
ＮＵ終端の損失（２４．５）である。例示のシナリオで
は、広帯域サービスは後期フェーズで与えられる。ＷＤ
Ｍバイパスはすでに適所にあるので、アップグレード
は、現行サービスを中断することなく行われ、また新規
チャネルはスプリッタ・ハウジングに物理的に入れる必
要もなんらなく導入される。
【００９２】（例えば、）１×１６スプリッタの代りに
ＷＤＭバイパスを移動させることにより、広帯域伝送
は、一般的に約１６ｄＢの分配と他のスプリッタの損失
をなくする。広帯域サービスの導入後、媒体損失の０Ｔ
ＤＲモニタのためにＷＤＭバイパスの使用は、使用時間
外に限られる。このような使用時間外の間ＯＴＤＲモニ
タのための伝送ソースとして電話局における波長従属通
信レーザを設けることさえ可能である。図２５は、図２
２に示すネットワークの変更したものを示すが、ここで
は各分配ファイバは、ＷＤＭ２５０から遠く、ＯＮＵで
はなくて４方向の分配ネットワークで終端する。
【００９３】狭帯域伝送は、１×４スプリッタ７１０に
よりサブ分配ファイバ７００に分配されるが、このスプ
リッタは例えば４×４スター・カプラを用いることによ
り実施される。コアースＷＤＭ７２０は、アウトバウン
ドの広帯域伝送をスプリッタをまわり切り換え、そして
（双方向ネットワークで）インバウンドの広帯域伝送を
分配ファイバに再結合する。このような分配ネットワー
クを含む端末エンクロージャは、例えばカーブ側の場所
で容易に設けられ、この場所からサブ分配ファイバが例
えば１つ以上の住居建物へ広げられることができる。こ
のような変更により、各ＷＤＭ２５０の各チャネルは、
４つのサブチャネルにセグメント化される。
【００９４】このことは、例えば、各ＷＤＭ２５０が２
ｎｍのチャネル幅を有し、それはカーブ側デンスＷＤＭ
７４０の夫々１つにより４つのチャネルにセグメント化
され、その各幅が０．５ｎｍであるようにセグメント化
される。あるいは、各ＷＤＭ２５０は、４ｎｍのチャネ
ル幅を有し、それは４つの１ｎｍチャネルにセグメント
化される。各コアースＷＤＭ７３０は、アウトバウンド
のサブチャネル伝送を対応するサブ分配ファイバに再結
合し、そして（双方向ネットワークにおいて）インバウ
ンドのサブチャネル伝送をＷＤＭ７４０に向ける。図２
６に示すのは、広帯域サービスを与えるように設けられ
た１対の単方向ＰＯＮである。電話局では、プライマリ
・ファイバ７６０にアウトバウンド信号を結合するＷＤ
Ｍ７５０とプライマリ・ファイバ７８０からインバウン
ド信号を分ける第２ＷＤＭ７７０が設けられる。
【００９５】ＯＴＤＲレシーバ８００は、インバウンド
ＰＯＮとアウトバウンドＰＯＮの間で交換されるが、こ
れはまた夫々のＰＯＮを診断するのに好都合に設けられ
る。プライマリ・ファイバ７６０、７８０は単一フィー
ダ・ケーブル８１０に好都合に一緒に収容される。当業
者の認めるところであるが、図２６に示す単方向のネッ
トワークは、カーブ側の図２５に示すサブ分配ネットワ
ークを有するように容易に広げられる。交換ビデオの提
供に加えて、図２２、図２５および図２６に示すネット
ワークを用いて放送ビデオ（または他の広帯域の）サー
ビスを提供することができる。このような用途において
は、放送ビデオ伝送は、双方向スプリッタ６０またはア
ウトバウンド・スプリッタ５１０（ならびに使用される
場合にはカーブ側スプリッタ７１０）によりＰＯＮによ
り取扱われるすべてのＯＮＵに分配される。
【００９６】もし放送サービスが１／Ｎスプリッタの損
失を許容できない場合、エルビウム・ドープ光ファイバ
増幅器を用いてスプリッタ損失を補償することができ
る。このような増幅のおかげで、単一プライマリ・ファ
イバが同時に１６またはそれ以上でさえものＯＮＵを同
時に取扱うことができるようになる。狭帯域と交換広帯
域と放送広帯域の伝送を送るように設けられたＰＯＮを
図２７に示す。コアースＷＤＭ８２０、８３０は広帯域
信号を狭帯域信号から分離する。前述のように、コアー
スＷＤＭ８３０は交換広帯域信号をスプリッタ６０をま
わり切り換える。このような信号は、例えば１４３０な
いし１４６０ｎｍの波長、または１５７０ｎｍより大き
い波長である。
【００９７】コアースＷＤＭ８２０は、ＷＤＭ８３０に
近接するポイントでプライマリ・ファイバから狭帯域信
号を転ずる。このような信号は例えば１３００ｎｍの波
長である。狭帯域信号はスプリッタ６０の入力ポートに
送られる。（図２７に示されるように、このようなポー
トは下部ポートである。）放送広帯域信号は、例えば１
５３０ないし１５６０ｎｍの波長領域にあるが、これは
スプリッタ６０の異なる入力ポートに送られる。（図示
のように、このようなポートは上部ポートである。）適
当な入力ポートに近接する場所で、放送広帯域信号はフ
ァイバ増幅器８４０を通る。ファイバ増幅器８４０は電
話局から送られた１４８０ｎｍ光により遠く離れてポン
ピングされる。
【００９８】別の配置では、ファイバ増幅器は電話局に
取付けられ、そしてアウトバウンドの放送広帯域信号
は、プライマリ・ファイバに送られたときには増幅器８
４０によりすでに増幅されている。このような配置で
は、狭帯域と放送広帯域の信号は同じパスをスプリッタ
６０へ移動でき、そして同じ入力ポートを通りスプリッ
タへ入ることができる。光アイソレータは、望ましくは
ファイバ増幅器と共に使用される。このようなアイソレ
ータはアウトバウンドの方向に伝送を限る。図２８に単
純化して示すように、アウトバウンドの単方向ＰＯＮ８
５０はアウトバウンド伝送を送り、および第２単方向Ｐ
ＯＮ８６０は、インバウンドの方向に伝送を行う。
【００９９】交換ビデオ・サービス、例えば１５７０ｎ
ｍより長波長であるが、これはスプリッタ６０をまわり
切り換えられる。同じ波長を用いてまた使用範囲外のモ
ニタ機能を与えることができる。使用範囲内のモニタを
与えるために、追加のＷＤＭバイパスは、例えば１４３
０ないし１４６０ｎｍの波長領域にある指定モニタチャ
ネルに対しスプリッタ６０をまわり容易に設けられる。
このようなバイパスを図２９に示す。図２９に示すＷＤ
Ｍバイパスにおいて、コアースＷＤＭ８７０は、モニタ
波長伝送をスプリッタ６０をまわりそしてデンスＷＤＭ
８８０へ切り換える。ＷＤＭ８８０から、各モニタチャ
ネルは、コアースＷＤＭ８９０の１つにより対応する分
配ファイバに送られる。
【０１００】図２２および図２５ないし２９に示す配置
はサービス・アップグレードが新規波長で新規サービス
を加えることにより容易に行われる利点を提供するが、
これは現行サービスを中断したりまたは既設（フィーダ
・ファイバ）ＰＯＮスプリッタを物理的に変えたりする
必要が全くないものである。
【０１０１】実施例１ 図９は、ＰＯＮをサポートできる単一ＳｉＯＢプラット
ホームのためのアーキテクチャを示すが、ここでは単方
向でアウトバウンドのプライマリ・ファイバ５００およ
び単方向でインバウンドのプライマリ・ファイバ５３０
が１６このＯＮＵを取扱う。（双方向のファイバを用い
る本アーキテクチャの単純類似例は直ちに明らかであ
る。）遅延ラインを除き、信号の分配、ＯＮＵモニタお
よびＯＴＤＲモニタに必要なパッシブ・コンポーネント
はすべて単一シリコン・ウエハ、通常１２ｃｍの直径の
もの、の上に集積される。このようなチップは、フィー
ルド、例えばカーブ側の場所にあるエンクロージャ内に
通常収容される。遅延ラインは、チップ上のポイントを
アクセスするように結合された光ファイバの長さのもの
で通常形成されるが、これは空間的制約がチップ上の導
波路としてそれらを集積するのをできにくくしているた
めである。
【０１０２】本例に有用なＳｉＯＢパッシブ・デバイス
の設計は報告がある。例えば、１９×１９スター・カプ
ラについて、シー・ドラゴン（Ｃ．Ｄｒａｇｏｎｅ）
ら、〓“シリコン上の有効マルチチャネル集積光スター
・カプラ”ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎ．Ｔｅｃｈ．Ｌｅｔ
ｔ．、第１巻、（１９８９年、８月）、２４１２４３頁
に報告されており、参照のこと。また同じくＷＤＭにつ
いては、シー・ドラゴン、“２・スター・カプラのプラ
ナ・アレンジメントを用いるＮ×Ｎ光マルチプレク
サ”、ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏ．Ｔｅｃｈ．Ｌｅｔｔ．、
第３巻、（１９９１年、９月）、８１２８１５頁、およ
びシー・ドラゴンら、“シリコン上の集積光Ｎ×Ｎマル
チプレクサ”、ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏ．Ｔｅｃｈ．Ｌｅ
ｔｔ．、第３巻、（１９９１年、１０月）８９６８９９
頁、に報告されており参照のこと。
【０１０３】このＳｉＯＢチップ上の導波路間の間隔
は、通常０．２５ないし１．０ｍｍの範囲にある。導波
路の曲率半径は通常５ないし１０ｍｍである。導波路ク
ロスオーバは、導波路クロスオーバの角度が１５度より
大きい場合に、非常に低い漏話（すなわち４５ｄＢ未
満）と非常に低い挿入損失（すなわち０．０５ｄＢ未
満）を有するようにつくることができる。導波路損失は
通常０．０２ｄＢ／ｃｍである。ＷＤＭチャネル間隔は
通常２ｎｍである。ＷＤＭの温度シフトｄλは通常約
０．０１４ｎｍ／摂氏度である。ｄλのこのような値に
よりフィールド条件下で良好な環境性能が保証される。
さらに、アクティブ・フィードバックを電話局において
使用することができるが、これは後方散乱光が離調のた
めに過度の損失を受ける場合にＯＴＤＲモニタ波長をＷ
ＤＭチャネルの中心に同調させるためである。
【０１０４】モニタ波長λmonは通常非通信バンド内で
あり、例えば１４３０ないし１４６０ｎｍまたは１５６
０ｎｍより長波長である。パルスＯＴＤＲトランスミッ
タは、例えばＤＢＲ（分布ブラッグ反射形）レーザで、
約８ないし１０ｎｍの同調範囲を有する。レーザのピー
ク・パルス・パワーは、半導体光増幅器と集積すること
により、最大約１５０ｍＷまで１１ｄＢだけ増加でき
る。誘導ブリルアン効果（ＳＢＳと略称する）による非
線形後方散乱が問題を提起しないのは、高い光パワーが
比較的低い反復度で個々の狭いパルスに集中するためで
ある。ＳＢＳに対するパワーしきい値は、Ｐth〜２１Ａ
eff／ＧＬeffで、ただしここでＧ＝２×１０-9ｃｍ／ワ
ットであり、Ａeffはコア面積であり、およびＬeffは非
線形有効長さである。
【０１０５】例えば、１００ｎｓパルス幅（これはＬｅ
ｆｆ＝２０ｍであることを意味する）とＡｅｆｆ＝５０
μｍ２で、Ｐｔｈは約２．６ワットである。このしきい
値はピークＯＴＤＲパルス・パワーより実質的に大き
い。光損失バジットは前記のような１×１６ＰＯＮにつ
いて計算された。損失バジットを表１にまとめる。説明
として、表の第２および第３列に示された損失は、モニ
タ・システムなしでＰＯＮの信号損失を超える損失であ
る。
【表１】
【０１０６】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参
照番号は発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲
を制限するよう解釈されるべきではない。
【０１０７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によりサービ
スを妨げたりしない配置でネットワークの不良点を容易
にモニタできる非常に有効なパッシブ光通信ネットワー
クを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のネットワークを示す略図で
ある。
【図２】シングルモード対マルチモード光カプラの一例
を示す略図である。
【図３】シングルモード対マルチモード光カプラの別の
例を示す略図である。
【図４】本発明の実施に際しスター・カプラに代る有用
なＮ×Ｎ光カプラの一例を示す略図である。
【図５】受信メイン・パルスと受信ゴースト・パルスの
間の可能相関関係を示すモニタ時間ベースの一例を示す
略図である。
【図６】受信メイン・パルスと受信ゴースト・パルスの
間の可能相関関係を示すモニタ時間ベースの一例を示す
略図である。
【図７】受信メイン・パルスと受信ゴースト・パルスの
間の可能相関関係を示すモニタ時間ベースの一例を示す
略図である。
【図８】ステージ２・カプラと多数のステージ１・カプ
ラを含む本発明の現時点で好ましい一実施例のネットワ
ークを示す略図である。
【図９】単方向のファイバを含み、ＯＴＤＲモニタとＯ
ＮＵモニタの両方に対するパッシブ・コンポーネントを
組み入れ、そしてモノリシック・シリコン光ベンチ・プ
ラットホーム上で実施されうるネットワーク・アーキテ
クチャを示す略図である。
【図１０】受信メイン・パルスと受信ゴースト・パルス
の間の可能相関関係を示すモニタ時間ベースの一例を示
す略図である。
【図１１】ファイバのブレークを示すエッジ状特徴を表
すＯＴＤＲモニタの時間ベースの一例を示す図である。
【図１２】ＯＴＤＲモニタのために設けられた本発明の
別の実施例のネットワークを示す略図であるが、ここで
はバイパス・ラインは波長分割マルチプレクサを介して
分配ファイバに結合され、そしてＯＴＤＲモニタはプラ
イマリ・ファイバを介して行われるものである。
【図１３】ＯＴＤＲモニタとそのモニタを多数ＰＯＮラ
インの１つに接続する電気機械スイッチを示す略図であ
る。
【図１４】ＯＴＤＲモニタのために設けられた本発明の
別の実施例のネットワークを示す略図であるが、ここで
バイパス・ラインは５ｄＢカプラまたは類似のコンポー
ネントを介して分配ファイバに結合され、そしてＯＴＤ
Ｒモニタはループバック・ファイバを介して行われるも
のである。
【図１５】ＯＴＤＲモニタのために設けられた本発明の
別の実施例のネットワークを示す略図であるが、ここで
これはステージ２・カプラと多数のステージ１・カプラ
を有し、およびモニタ波長の同じ集まりが各ステージ１
・カプラに割当てられたものである。
【図１６】０ＲＤＲモニタのために設けられた本発明の
別の実施例のネットワークを示す略図であるが、ここで
これはステージ２・カプラと多数のステージ１・カプラ
を有し、およびモニタ波長の異なる集まりが各ステージ
１・カプラに割当てられたものである。
【図１７】ＯＮＵからの低い受信パワーを検出する回路
の一例を示す略図である。
【図１８】ランダムな間隔で送信している不良ＯＮＵを
検出する回路の一例を示す略図である。
【図１９】電圧対時間のグラフを示すが、これは連続し
て送信している不良ＯＮＵを検出する回路の動作の一例
を示す図である。
【図２０】電圧対時間のグラフを示すが、これは連続し
て送信している不良ＯＮＵを検出する回路の動作の一例
を示す図である。
【図２１】連続して送信している不良ＯＮＵを検出する
回路の一例を示す略図である。
【図２２】本発明のＰＯＮの一実施例を示す略図である
が、ここでこれは放送サービスと特定のＯＮＵへ特定の
チャネルで送られる“交換ビデオ”のようなサービスの
両者を送るように設けられたものを示す図である。
【図２３】スプライス・エンクロージャの一例を示す
が、この中にはパッシブ・コンポーネントを実施するシ
リコン光ベンチ・プラットホームが収容可能のスプライ
ス・エンクロージャを示す略図である。
【図２４】ＯＴＤＲ追跡の一例を示す図である。
【図２５】図２２に示すＰＯＮの変更例を示す略図であ
るが、ここでは各分配ファイバがサブ分配ネットワーク
で終端するものである。
【図２６】２つの単方向ＰＯＮを含む本発明の光通信シ
ステムの一実施例を示す略図である。
【図２７】本発明のＰＯＮの一実施例を示す略図である
が、ここでこれは狭帯域と交換広帯域と放送広帯域との
伝送を送るように設けられたＰＯＮである。
【図２８】本発明の光通信システムの一実施例を示す略
図であるが、ここでこれは２つの単方向ＰＯＮを含み、
その各々は狭帯域と交換広帯域と放送広帯域との伝送を
送るように設けられた光通信システムである。
【図２９】本発明のＰＯＮの一実施例を示す略図である
が、ここでこれは交換ビデオサービスを送るように設け
られ、かつ指定チャネルで使用中範囲内のモニタを行う
ために設けられたＰＯＮである。
【符号の説明】
１０ シングルモード光ファイバ（プライマリ・ファイ
バ） ２０ 電話局 ３０ ノード ４０ 光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ） ５０ シングルモード光ファイバ（分配ファイバ） ６０ 結合手段（スプリッタ）（スター・カプラ）（ス
テージ１・スター・カプラ） ７０ ＯＮＵモニタ（検出器） ８０ 光カプラ ９０ バイパス・ライン ９５ カプラ １００ マルチモード・ファイバ（ループバック・ファ
イバ） １０２ シングルモード導波チャネル １０３ シリコン基板 １０５ シングルモード・ファイバ １０６ リボン４×４アレイ １０８ ループバック・ファイバ １１０ パッシブ光学手段（光ファイバ遅延ライン） １２０ セコンダリ・ファイバ １３０ スター・カプラ（ステージ２・スター・カプ
ラ） １４０ マルチモード・ファイバ １５０ （ステージ２・バイパス・ライン）マルチモー
ド・ファイバ １６０ ポイント １７０ メイン・パルス １８０ ゴースト・パルス １９０ ゴースト・パルス １９０´ ゴースト・パルス ２００ ゴースト・パルス ２００´ ゴースト・パルス ２１０ バイパス・ライン ２２０ ＯＴＤＲモニタ ２２２ ＯＴＤＲトランスミッタ ２２４ ＯＴＤＲレシーバ ２２６ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ２３０ 波長選択手段、カプラ（ＷＤＭ） ２４０ 波長選択手段、カプラ（ＷＤＭ） ２５０ 波長選択手段、カプラ（ＷＤＭ） ２７０ マルチモード・ループバック・ファイバ ２８０ シングルモード・リボン・ケーブル ２９０ シングルツーマルチプル・モード・カプラ ３００ 光フィルタ ３１０ スター・カプラ（ステージ２・スター・カプ
ラ） ３２０ シングルモード・ファイバ（セコンダリ・ファ
イバ） ３３０ マルチモード・ファイバ（ステージ２・ループ
バック・ファイバ） ３４０ バイパス・ライン（ステージ２・バイパス・ラ
イン） ３５０ 波長選択手段、カプラ ３６０ 波長選択手段、カプラ ３７０ 波長選択手段、カプラ ４００ 近接（入力）ポート ４１０ 遠隔ポート ４２０ （２×２）カプラ（ステージ） ４３０ （２×２）カプラ（ステージ） ４４０ （２×２）カプラ（ステージ） ４５０ （２×２）カプラ（ステージ） ４６０ 近接（入力）ポート ４７０ 近接（入力）ポート ４８０ 近接（入力）ポート ５００ プライマリ・ファイバ ５１０ スター・カプラ（アウトバウンド・スプリッ
タ） ５２０ 分配ファイバ ５３０ プライマリ・ファイバ ５４０ スター・カプラ ５５０ 分配ファイバ ５６０ カプラ ６００ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ６１０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ６２０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ６３０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ６４０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ６５０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ６５５ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ６６０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ６６５ カプラ ６７０ カプラ ６７５ スプライス・トレイ ６８０ インバウンド・シリコン光ベンチ・プラットホ
ーム ６８５ アウトバウンド・シリコン光ベンチ・プラット
ホーム ６９０ ハウジング ７００ サブ分配ファイバ ７１０ スプリッタ ７２０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ７３０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ７４０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ７５０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ７６０ アウトバウンド・プライマリ・ファイバ ７７０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ７８０ インバウンド・プライマリ・ファイバ ７９２ アウトバウンド分配ファイバ ７９４ インバウンド分配ファイバ ８００ ＯＴＤＲレシーバ ８１０ フィーダ・ケーブル ８２０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ８３０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ８４０ ファイバ増幅器 ８５０ ＰＯＮ ８６０ ＰＯＮ ８７０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ８８０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ８９０ 波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ） ９００ ピーク検出器 ９０１ コンパレータ ９０２ ライン ９０３ しきい値検出器 ９０４ シフト・レジスタ ９０５ ノード ９０６ ライン ９０７ 遅延 ９０８ スウィッチ ９０９ ローパス・フィルタ ９１０ コンパレータ ９１１ ゴースト信号 ９１２ メイン信号 ９１３ ゴースト信号 ９１４ 処理後信号 ９１５ モニタ検出器 ９１６ 加算器 ９１７ シフト・レジスタ ９１８ コンパレータ ９１９ ＡＮＤゲート ９２０ ＯＲゲート ９２１ カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/437 Ｈ０４Ｌ 11/00 ３４０ 12/44 9744−5Ｋ 11/08 Ｈ０４Ｍ 3/00 (72)発明者 ジャック ハリマン ウィンタース アメリカ合衆国 07748 ニュージャー ジー ミドルタウン、オールド ワゴン ロード 103 (56)参考文献 特開 昭58−19996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−21935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−62750（ＪＰ，Ａ)

Claims (43)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の光終端装置（４０）（以下「ＯＮ
    Ｕ」という。）からの入力光信号（以下「インバウンド
    信号」という。）に応答して、該インバウンド信号を中
    央局（２０）へ伝送する光通信ネットワークにおいて、 分配ノード（３０）と、 各ＯＮＵを前記分配ノードに光結合した光ファイバ（５
    ０）（以下「分配ファイバ」という。）と、 前記分配ノードを前記中央局に光結合した光ファイバ
    （１０）（以下「プライマリファイバ」という。）と、 前記分配ファイバから光信号を受信するモニタ（７０）
    と、 前記分配ファイバからの光信号を、前記分配ノードを通
    らずに前記モニタへ伝送するバイパス媒体（９０）と、 前記バイパス媒体中の少なくともいくつかの光信号に対
    して、信号を受信した分配ファイバを識別するように時
    間領域または波長領域での変化を生じさせる少なくとも
    １つの受動デバイス（１１０）とからなることを特徴と
    する光通信ネットワーク。
  2. 【請求項２】 前記バイパス媒体は、少なくとも２つの
    光導波媒体（以下「バイパスライン」という。）からな
    り、 各バイパスラインは、前記モニタに光結合した近端と、
    それぞれの分配ファイバに光結合した遠端とを有するこ
    とを特徴とする請求項１の光通信ネットワーク。
  3. 【請求項３】 前記光通信ネットワークは前記分配ノー
    ドに結合手段（６０）をさらに有し、 前記結合手段は、受動光結合デバイス（以下「ステージ
    １カプラ」という。）からなり、 前記ステージ１カプラは、少なくとも１つのポートを有
    する近端と、少なくとも２つのポートを有する遠端とを
    有し、 前記ステージ１カプラは、遠端の各ポートに現れる各信
    号の少なくとも一部を、近端の少なくとも１つのポート
    から受信する信号と結合するように作用し、 前記プライマリファイバは、前記ステージ１カプラの近
    端のポートに光結合し、 各分配ファイバは、前記ステージ１カプラの遠端のそれ
    ぞれのポートに光結合することを特徴とする請求項２の
    光通信ネットワーク。
  4. 【請求項４】 前記モニタは、信号に生じた時間領域ま
    たは波長領域での変化に基づいて、受信する少なくとも
    いくつかの光信号を識別することを特徴とする請求項３
    の光通信ネットワーク。
  5. 【請求項５】 各ＯＮＵは、少なくとも１つの信号波長
    で光信号を送信し、 前記光通信ネットワークは、それぞれのＯＮＵからの信
    号を前記中央局で時分割多重化信号として受信すること
    ができるように該信号を同期させることを特徴とする請
    求項４の光通信ネットワーク。
  6. 【請求項６】 （ａ）前記プライマリファイバは、前記
    中央局と前記分配ノードの間の双方向伝送を可能にし、 （ｂ）各分配ファイバは、前記分配ノードとそれぞれの
    ＯＮＵとの間の双方向伝送を可能にし、 （ｃ）前記結合手段は、前記中央局からの信号を分配フ
    ァイバに受動的に分割することを特徴とする請求項５の
    光通信ネットワーク。
  7. 【請求項７】 （ａ）前記プライマリファイバ（以下
    「インバウンドプライマリファイバ」という。）は、前
    記分配ノードから前記中央局への一方向伝送を可能に
    し、 （ｂ）各分配ファイバ（以下「インバウンド分配ファイ
    バ」という。）は、それぞれのＯＮＵから前記分配ノー
    ドへの一方向伝送を可能にし、 （ｃ）前記光通信ネットワークは、前記中央局から前記
    分配ノードへの一方向伝送のための少なくとも１つの光
    ファイバ（以下「アウトバウンドプライマリファイバ」
    という。）をさらに有し、 （ｄ）前記光通信ネットワークは、前記分配ノードから
    前記ＯＮＵへの一方向伝送のための複数の光ファイバ
    （以下「アウトバウンド分配ファイバ」という。）をさ
    らに有し、各ＯＮＵはそれぞれのアウトバウンド分配フ
    ァイバを介してデータを受信し、 （ｅ）前記ステージ１カプラ（以下「インバウンドステ
    ージ１カプラ」という。）は、前記ＯＮＵから前記中央
    局への一方向伝送を可能にし、 （ｆ）前記結合手段は、もう１つのカプラ（以下「アウ
    トバウンドステージ１カプラ」という。）を有し、該ア
    ウトバウンドステージ１カプラは、複数の遠端ポートお
    よび少なくとも１つの近端ポートを有し、前記中央局か
    ら前記ＯＮＵへの一方向通信を可能にし、 （ｇ）前記アウトバウンドプライマリファイバは前記ア
    ウトバウンドステージ１カプラの近端ポートに光結合
    し、 （ｈ）各アウトバウンド分配ファイバは、前記アウトバ
    ウンドステージ１カプラの遠端ポートのうちの１つに光
    結合することを特徴とする請求項５の光通信ネットワー
    ク。
  8. 【請求項８】 （ａ）前記光通信ネットワークは、近端
    および遠端を有するマルチモードループバックファイバ
    （１００）（以下「ステージ１ループバックファイバ」
    という。）をさらに有し、 （ｂ）各ＯＮＵからの信号の一部が前記ステージ１カプ
    ラを介して前記モニタによって受信されるように、前記
    ステージ１カプラは複数の近端ポートを有し、前記ステ
    ージ１ループバックファイバの近端は前記モニタに光結
    合し、前記ステージ１ループバックファイバの遠端は、
    前記プライマリファイバが結合しているポートを除く、
    前記ステージ１カプラの少なくとも１つの近端ポートに
    光結合し、 （ｃ）少なくともいくつかのＯＮＵからの信号の一部
    が、前記ステージ１カプラを通らずに前記モニタによっ
    て受信されるように、各バイパスラインの近端は、前記
    ステージ１ループバックファイバに光結合し、 （ｄ）前記変化は、前記ステージ１カプラを介しての伝
    送に比べての伝送遅延からなり、前記受動デバイスは、
    各バイパスラインに既知の遅延を与える光伝送媒体から
    なり、 （ｅ）前記モニタは、前記信号波長で信号を受信し、前
    記既知の伝送遅延を経て前記バイパスラインを介して受
    信した遅延信号パルスを検出する相関手段を有すること
    を特徴とする請求項５の光通信ネットワーク。
  9. 【請求項９】 前記光通信ネットワークはさらに、 （ａ）前記プライマリファイバ（以下「第１プライマリ
    ファイバ」という。）とは別に、前記分配ノードとは別
    の第２分配ノードから前記中央局への少なくとも一方向
    伝送のための少なくとも１つのプライマリファイバ（１
    ０ｂ〜１０ｄ）（以下「第２プライマリファイバ」とい
    う。）と、 （ｂ）複数のＯＮＵ（４０ｂ〜４０ｄ）（以下「第２Ｏ
    ＮＵ」という。）と、 （ｃ）前記第２ＯＮＵから前記第２分配ノードへの少な
    くとも一方向伝送のための複数の分配ファイバ（以下
    「第２分配ファイバ」という。）と、 （ｄ）前記第２分配ノードに配置され、複数の近端ポー
    トおよび遠端ポートを有する少なくとも１つのステージ
    １カプラ（６０ｂ〜６０ｄ）（以下「第２ステージ１カ
    プラ」という。）と、 （ｅ）各第２分配ファイバを前記第２ステージ１カプラ
    の遠端ポートのうちの１つに光結合し、前記第２プライ
    マリファイバを前記第２ステージ１カプラの近端ポート
    のうちの１つに光結合する手段と、 （ｆ）前記モニタに光結合した近端と、前記第２プライ
    マリファイバが結合しているポートを除く、前記第２ス
    テージ１カプラの少なくとも１つの近端ポートに光結合
    した遠端とを有する少なくとも１つのステージ１ループ
    バックファイバ（１００ｂ〜１００ｄ）（以下「第２ス
    テージ１ループバックファイバ」という。）と、 （ｇ）少なくともいくつかの第２ＯＮＵからの信号の一
    部が前記第２ステージ１カプラを通らずに前記モニタに
    よって受信されるように、前記第２分配ファイバのうち
    の１つに光結合した遠端と、前記第２ステージ１ループ
    バックファイバに光結合した近端とを有し、それぞれ既
    知の伝送遅延を有する複数のバイパスライン（１１０ｂ
    〜１１０ｄ）（以下「第２バイパスライン」という。）
    と、 （ｈ）前記中央局と光通信を行うための光ファイバ（１
    ２０）（以下「セカンダリファイバ」という。）と、前
    記第１プライマリファイバと前記第２プライマリファイ
    バを介してのＯＮＵからの信号を前記セカンダリファイ
    バへと結合する受動光結合デバイス（以下「ステージ２
    カプラ」という。）と、 （ｉ）前記モニタに光結合した光ファイバ（１４０）
    （以下「ステージ２ループバックファイバ」という。）
    と、 （ｊ）それぞれのステージ１ループバックファイバを介
    してのＯＮＵからの信号間に相対的な遅延を加えること
    なく、該信号を前記ステージ２ループバックファイバへ
    と結合するマルチモード結合手段と、 （ｋ）少なくともいくつかの第２ＯＮＵからの信号が前
    記マルチモード結合手段を通らずに前記モニタによって
    受信されるように、一端が前記第２ステージ１ループバ
    ックファイバに光結合し、他端が前記ステージ２ループ
    バックファイバに光結合し、既知の伝送遅延を有する少
    なくとも１つのバイパスライン（１５０）（以下「ステ
    ージ２バイパスライン」という。）とを有し、該伝送遅
    延は、前記第２バイパスラインにより遅延を受けた信号
    を、他の複数のバイパスラインにより遅延を受けた信号
    と区別するのに十分な遅延であることを特徴とする請求
    項８の光通信ネットワーク。
  10. 【請求項１０】 （ａ）前記変化は規定の波長の選択か
    らなり、 （ｂ）各分配ファイバには、前記信号波長とは異なる複
    数の所定のモニタ波長のうちの１つが対応し、 （ｃ）前記光通信ネットワークは、対応するモニタ波長
    に関してバイパスラインの遠端を対応する分配ファイバ
    にそれぞれ光結合する複数の第１結合要素（２５０）を
    さらに有し、 （ｄ）前記光通信ネットワークは、前記プライマリファ
    イバを、（ｉ）前記信号波長に関して前記ステージ１カ
    プラの近端ポートに、および、（ｉｉ）対応するモニタ
    波長に関して各バイパスラインに、光結合する第１スペ
    クトル選択手段（２３０，２４０）をさらに有し、 （ｅ）前記受動デバイスは前記第１結合要素および前記
    第１スペクトル選択手段からなり、 （ｆ）前記第１結合要素もしくは前記第１スペクトル選
    択手段またはこれらの両方は、任意のモニタ波長の信号
    が前記ステージ１カプラを通らないようにし、 （ｇ）前記モニタは、前記プライマリファイバに光結合
    した可変波長ＯＴＤＲ送信器（２２０）からなることを
    特徴とする請求項６の光通信ネットワーク。
  11. 【請求項１１】 （ａ）前記インバウンドプライマリフ
    ァイバ、前記インバウンド分配ファイバ、および前記イ
    ンバウンドステージ１カプラは「インバウンドネットワ
    ーク」を構成し、 （ｂ）前記アウトバウンドプライマリファイバ、前記ア
    ウトバウンド分配ファイバ、および前記アウトバウンド
    ステージ１カプラは「アウトバウンドネットワーク」を
    構成し、 （ｃ）前記インバウンド分配ファイバおよび前記アウト
    バウンド分配ファイバはそれぞれ前記信号波長とは異な
    るモニタ波長に対応し、 （ｄ）前記インバウンドネットワークは、少なくとも２
    つのインバウンドバイパスラインをさらに有し、各イン
    バウンドバイパスラインの近端は前記モニタに光結合
    し、各インバウンドバイパスラインの遠端は、第１結合
    要素（６４０）を介して、それぞれの分配ファイバに光
    結合し、 （ｅ）前記アウトバウンドネットワークは、少なくとも
    ２つのアウトバウンドバイパスラインをさらに有し、各
    アウトバウンドバイパスラインの近端は前記モニタに光
    結合し、各アウトバウンドバイパスラインの遠端は、第
    ２結合要素（６２０）を介して、それぞれの分配ファイ
    バに光結合し、 （ｆ）各結合要素は、関連する分配ファイバに対応する
    モニタ波長を選択し、 （ｇ）前記光通信ネットワークは、前記インバウンドプ
    ライマリファイバを前記インバウンドステージ１カプラ
    および各インバウンドバイパスラインに光結合するデバ
    イス（６５０）（以下「インバウンドスペクトル選択手
    段」という。）をさらに有し、 （ｈ）前記光通信ネットワークは、前記アウトバウンド
    プライマリファイバを前記アウトバウンドステージ１カ
    プラおよび各アウトバウンドバイパスラインに光結合す
    るデバイス（６００）（以下「アウトバウンドスペクト
    ル選択手段」という。）をさらに有し、 （ｉ）各スペクトル選択手段は、前記信号波長に関し
    て、関連するステージ１カプラへの光結合を実行すると
    ともに、対応するモニタ波長に関して、関連するバイパ
    スラインへの光結合を実行し、 （ｊ）前記結合要素および前記スペクトル選択手段は前
    記少なくとも１つの受動デバイス（１００）を構成し、 （ｋ）前記結合要素もしくは前記スペクトル選択手段ま
    たはこれらの両方は、モニタ波長の信号が前記ステージ
    １カプラを通らないようにし、 （ｌ）前記モニタは、可変波長ＯＴＤＲ送信器と、可変
    波長ＯＴＤＲ受信器と、該送信器および受信器を前記ア
    ウトバウンドプライマリファイバまたは前記インバウン
    ドプライマリファイバに光結合する手段とからなること
    を特徴とする請求項７の光通信ネットワーク。
  12. 【請求項１２】 各スペクトル選択手段は精細波長分割
    マルチプレクサからなることを特徴とする請求項１０ま
    たは１１の光通信ネットワーク。
  13. 【請求項１３】 各スペクトル選択手段は粗波長分割マ
    ルチプレクサからなることを特徴とする請求項１０また
    は１１の光通信ネットワーク。
  14. 【請求項１４】 各結合要素は５ｄＢカプラからなり、 前記ステージ１カプラは複数の近端ポートを有し、 前記光通信ネットワークは、 （ａ）近端と遠端を有し、近端が前記モニタに光結合し
    たマルチモードループバックファイバ（２７０）（以下
    「ステージ１ループバックファイバ」という。）と、 （ｂ）前記ステージ１ループバックファイバの遠端を、
    前記プライマリファイバが結合しているポートを除く前
    記ステージ１カプラの少なくとも１つの近端ポートに光
    結合する手段とをさらに有することを特徴とする請求項
    １０の光通信ネットワーク。
  15. 【請求項１５】 各結合要素は５ｄＢカプラからなり、 前記ステージ１カプラは複数の近端ポートを有し、 前記光通信ネットワークは、 （ａ）近端と遠端を有し、近端が前記モニタに光結合し
    たマルチモードループバックファイバ（以下「ステージ
    １ループバックファイバ」という。）と、 （ｂ）前記ステージ１ループバックファイバの遠端を、
    前記インバウンドプライマリファイバが結合しているポ
    ートを除く前記インバウンドステージ１カプラの少なく
    とも１つの近端ポートに光結合する手段とをさらに有す
    ることを特徴とする請求項１１の光通信ネットワーク。
  16. 【請求項１６】 （ａ）前記プライマリファイバ（以下
    「第１プライマリファイバ」という。）、前記ステージ
    １カプラ（以下「第１ステージ１カプラ」という。）、
    前記分配ファイバ（以下「第１分配ファイバ」とい
    う。）、および前記バイパスライン（以下「第１バイパ
    スライン」という。）は第１ネットワーク部分を構成
    し、 （ｂ）前記光通信ネットワークは、前記第１ネットワー
    ク部分と同様にプライマリファイバ（以下「第２プライ
    マリファイバ」という。）、ステージ１カプラ（以下
    「第２ステージ１カプラ」という。）、分配ファイバ
    （以下「第２分配ファイバ」という。）、およびバイパ
    スライン（以下「第２バイパスライン」という。）から
    構成された少なくとも１つの第２ネットワーク部分をさ
    らに有し、 （ｃ）前記光通信ネットワークは、複数の近端ポートお
    よび遠端ポートを有するステージ２カプラ（３１０）
    と、該ステージ２カプラの別々の遠端ポートに光結合し
    た１つの第１プライマリファイバおよび少なくとも１つ
    の第２プライマリファイバ（１０ａ，１０ｂ）とをさら
    に有し、 （ｄ）前記光通信ネットワークは、前記ステージ２カプ
    ラの近端ポートのうちの１つに光結合し、前記ステージ
    ２カプラから前記中央局への少なくとも一方向伝送のた
    めの光ファイバ（３２０）（以下「セカンダリファイ
    バ」という。）をさらに有し、 （ｅ）各分配ファイバからのモニタ波長での伝送には、
    少なくとも部分的に該分配ファイバを識別する既知の伝
    送遅延が対応することを特徴とする請求項１０または１
    １の光通信ネットワーク。
  17. 【請求項１７】 （ａ）各第２分配ファイバに対するモ
    ニタ波長は、対応する第１分配ファイバに対するモニタ
    波長でもあり、 （ｂ）前記光通信ネットワークは、近端と遠端を有し、
    近端が前記モニタに光結合したマルチモードループバッ
    クファイバ（３３０）（以下「ステージ２ループバック
    ファイバ」という。）をさらに有し、 （ｃ）前記ステージ２ループバックファイバの遠端を、
    前記セカンダリファイバが結合しているポートを除く前
    記ステージ２カプラの少なくとも１つの近端ポートに光
    結合する手段をさらに有することを特徴とする請求項１
    ６の光通信ネットワーク。
  18. 【請求項１８】 （ａ）それぞれ近端および遠端を有す
    る少なくとも２つのバイパスライン（３４０ａ〜３４０
    ｄ）（以下「ステージ２バイパスライン」という。）
    と、 （ｂ）少なくともいくつかのモニタ波長に関して各ステ
    ージ２バイパスラインの遠端をそれぞれのプライマリフ
    ァイバに光結合する第１結合手段（３５０）と、 （ｃ）少なくともいくつかのモニタ波長に関して各ステ
    ージ２バイパスラインの近端を前記セカンダリファイバ
    に光結合する第２結合手段（３６０，３７０）とをさら
    に有し、モニタ波長の信号が前記ステージ２カプラを通
    らずに前記プライマリファイバと前記セカンダリファイ
    バの間で伝送されることを特徴とする請求項１６の光通
    信ネットワーク。
  19. 【請求項１９】 （ａ）前記プライマリファイバ、前記
    セカンダリファイバ、および前記分配ファイバはそれぞ
    れ双方向伝送が可能であり、 （ｂ）前記第１結合手段もしくは前記第２結合手段また
    はこれらの両方は、前記セカンダリファイバと各プライ
    マリファイバの間で、該プライマリファイバに光結合し
    た分配ファイバのうちの少なくとも１つに対応するモニ
    タ波長の信号のみを通すことが可能であり、 （ｃ）各ネットワーク部分の分配ファイバにはそれぞれ
    少なくとも１つのモニタ波長からなるモニタ波長集合が
    対応し、該モニタ波長集合どうしの間には重なり合いが
    なく、 （ｄ）同じモニタ波長を共有する２つの分配ファイバに
    は異なるモニタ波長伝送遅延が対応することを特徴とす
    る請求項１８の光通信ネットワーク。
  20. 【請求項２０】 （ａ）前記第１分配ファイバはそれぞ
    れ４本のファイバからなる４つの群に分割された１６本
    のファイバからなり、 （ｂ）前記第２分配ファイバはそれぞれ４本のファイバ
    からなる４つの群に分割された１６本のファイバからな
    り、 （ｃ）各群には固有のモニタ波長が対応することを特徴
    とする請求項１９の光通信ネットワーク。
  21. 【請求項２１】 各ＯＮＵには１個のタイムスロットが
    割り当てられ、 前記モニタは、該モニタが受信する光パワーに比例する
    出力電圧を生成する受信器を有し、 前記モニタはさらに、 （ａ）前記受信器の出力に結合した入力を有し、出力電
    圧を生成するピーク検出器と、 （ｂ）前記ピーク検出器の出力に結合した入力を有し、
    前記ピーク検出器の出力電圧が所定しきい値を越えた場
    合に非活性化出力を生成するコンパレータと、 （ｃ）前記非活性化出力がすべてのタイムスロットに存
    在しない場合にのみ、少なくとも１つの指定されたタイ
    ムスロットにおいて受信した光出力が異常に低いことを
    示すインジケータを活性化させる手段とを有することを
    特徴とする請求項８の光通信ネットワーク。
  22. 【請求項２２】 前記相関手段は、 （ａ）受信器の出力に結合し、該受信器出力に応答して
    ディジタルビット列を生成するしきい値検出器と、 （ｂ）与えられたＯＮＵのタイムスロットをそれぞれ識
    別する遅延の集合から選択可能な可変時間だけ前記ビッ
    ト列を遅延させる手段と、 （ｃ）遅延したビット列を、前記受信器からの遅延して
    いない出力あるいは固定遅延の出力と比較して、与えら
    れた遅延および与えられたタイムスロットに、与えられ
    た相関を対応させる比較手段と、 （ｄ）タイムスロットを識別しない遅延で高い相関が生
    じた場合に該タイムスロットを指示する手段とからなる
    ことを特徴とする請求項８の光通信ネットワーク。
  23. 【請求項２３】 前記比較手段は、 （ａ）選択可能な各遅延ごとに、出力を有するローパス
    フィルタと、該遅延での前記ビット列の値が「ハイ」で
    ある場合に前記受信器出力を該ローパスフィルタに送る
    ディジタルスイッチと、 （ｂ）すべてのローパスフィルタの出力に結合し、各タ
    イムスロットにおいて、該タイムスロットを識別する遅
    延以外で最大相関を生じた遅延を判定する多入力コンパ
    レータ手段とからなることを特徴とする請求項２２の光
    通信ネットワーク。
  24. 【請求項２４】 前記モニタは、 （ａ）前記受信器出力から遅延した信号パルスを減算し
    て、「１」および「０」の電圧レベルの所定範囲を有す
    る補正出力信号を生成する手段と、 （ｂ）前記補正出力信号が、少なくとも所定マージンだ
    け「０」および「１」の範囲の外側にある場合に活性化
    信号を生成する比較手段と、 （ｃ）前記活性化信号の継続時間を測定し、該継続時間
    によって、故障した連続送信ＯＮＵの少なくとも一部を
    識別する継続時間測定手段とをさらに有することを特徴
    とする請求項８の光通信ネットワーク。
  25. 【請求項２５】 前記受信器出力にはデータレートが対
    応し、 前記継続時間測定手段は、該データレートでクロックさ
    れるディジタルカウンタからなることを特徴とする請求
    項２４の光通信ネットワーク。
  26. 【請求項２６】 少なくとも１つのステージ１カプラ
    は、２n個の近端ポートおよび２n個の遠端ポートを有す
    る溶融ファイバまたはシリコン光ベンチスターカプラで
    あり、近端ポートと遠端ポートは直列ｎ段の２×２溶融
    ファイバカプラによって相互接続され、最終段は遠端ポ
    ートに最も近い段であることを特徴とする請求項６また
    は７の光通信ネットワーク。
  27. 【請求項２７】 ｎは４であり、１６個の近端ポート
    は、４個のカプラ段のうちの後の２段のみを通って４個
    の遠端ポートに結合した４個のポート（以下「高帯域入
    力ポート」という。）を含み、いずれの２つの高帯域入
    力ポートも同じ遠端ポートに結合しないことを特徴とす
    る請求項２６の光通信ネットワーク。
  28. 【請求項２８】 ただ１つの近端ポートが１６個のすべ
    ての遠端ポートに結合し、残りの近端ポートは、前記高
    帯域入力ポートを除いて、全体として１６個のすべての
    遠端ポートに結合することを特徴とする請求項２７の光
    通信ネットワーク。
  29. 【請求項２９】 主表面を有するモノリシックシリコン
    基板をさらに有し、少なくとも１つのステージ１カプ
    ラ、少なくともいくつかの結合要素、および少なくとも
    １つの精細波長分割マルチプレクサは該主表面上に形成
    されることを特徴とする請求項１２の光通信ネットワー
    ク。
  30. 【請求項３０】 前記光通信ネットワークは、主表面を
    有するモノリシックシリコン基板をさらに有し、少なく
    とも１つのステージ１カプラは該主表面上に形成され、 前記光通信ネットワークは、前記バイパスラインの近端
    を前記ステージ１ループバックファイバに結合する前記
    主表面上に形成されたシングルモード−マルチモードカ
    プラをさらに有することを特徴とする請求項８の光通信
    ネットワーク。
  31. 【請求項３１】 各分配ファイバには、前記信号波長と
    は異なる複数の所定のモニタ波長のうちの１つが対応
    し、 前記光通信ネットワークは、 （ａ）前記プライマリファイバに光結合した可変波長Ｏ
    ＴＤＲ送信器と、 （ｂ）それぞれ、前記分配ファイバのうちの１つに光結
    合した遠端と、前記ＯＴＤＲ送信器に光結合した近端を
    有し、少なくともいくつかのＯＴＤＲ送信器からの信号
    の一部が前記ステージ１カプラを通らずに前記分配ファ
    イバによって受信されるようにする光ファイバからなる
    複数のバイパスライン（以下「第２バイパスライン」と
    いう。）と、 （ｃ）それぞれ対応するモニタ波長に関して、第２バイ
    パスラインの遠端を対応する分配ファイバに光結合する
    複数の結合要素（６４０）と、 （ｄ）前記プライマリファイバを、（ｉ）前記信号波長
    に関して前記ステージ１カプラの近端ポートに、およ
    び、（ｉｉ）対応するモニタ波長に関して各第２バイパ
    スラインに、光結合するスペクトル選択手段（６３０，
    ６５００）をさらに有し、 （ｅ）前記結合要素もしくは前記スペクトル選択手段ま
    たはこれらの両方は、 任意のモニタ波長の信号が前記ステージ１カプラを通ら
    ないようにすることを特徴とする請求項８の光通信ネッ
    トワーク。
  32. 【請求項３２】 第１波長バンド内で光信号を発生する
    第１発生手段と、Ｎを２以上の整数として、前記第１波
    長バンドと重なり合わない第２波長バンド内にあるＮ個
    の互いに重なり合わない波長サブバンド内で光信号を発
    生する第２発生手段と、 前記第１発生手段および前記第２発生手段から、Ｎ個の
    光終端装置（以下「ＯＮＵ」という。）へ光信号を伝送
    する少なくとも１つの受動光ネットワーク（以下「ＰＯ
    Ｎ」という。）とからなる光通信システムにおいて、 前記ＰＯＮは、 （ａ）前記第１発生手段および前記第２発生手段に光結
    合した光ファイバ（１０）（以下「プライマリファイ
    バ」という。）と、 （ｂ）それぞれ１つのＯＮＵまたはＯＮＵ群に光結合し
    た複数の光ファイバ（５０）（以下「分配ファイバ」と
    いう。）と、 （ｃ）少なくともいくつかのプライマリファイバからの
    信号を複数の分配ファイバに受動的に分割する手段（６
    ０）（以下「スプリッタ」という。）と、 （ｄ）前記第１波長バンドの信号を前記プライマリファ
    イバに光結合する手段と、 （ｅ）前記第１波長バンドの信号と前記第２波長バンド
    の信号が同時に伝送されるように、かつ、複数の波長サ
    ブバンドの信号が同時に伝送されるように、前記第２波
    長バンドの信号を前記プライマリファイバに光結合する
    手段（６５５，６６０）と、 （ｆ）前記プライマリファイバおよび前記スプリッタに
    光結合し、前記第２波長バンドの信号が前記プライマリ
    ファイバから前記スプリッタに入らないようにしつつ、
    前記第１波長バンドの信号が前記プライマリファイバか
    ら前記スプリッタに入るように、前記第２波長バンドの
    信号を迂回させる第１波長選択手段（２３０）（以下
    「第１ＷＤＭ」という。）と、 （ｇ）前記第１ＷＤＭによって迂回させられた第２波長
    バンドの信号を、前記スプリッタを通さずに前記分配フ
    ァイバに光結合するバイパス手段と、 （ｈ）前記バイパス手段内に含まれ、各波長サブバンド
    または所定の波長サブバンド群内の光信号を、該波長サ
    ブバンドまたは波長サブバンド群に対応する分配ファイ
    バのみに結合する第２波長選択手段（２４０）（以下
    「第２ＷＤＭ」という。）とからなることを特徴とする
    光通信システム。
  33. 【請求項３３】 前記ＰＯＮは、Ｍを２以上の整数とし
    て、少なくとも１つの分配ファイバに対応して、Ｍ本の
    光ファイバ（７００）（以下「サブ分配ファイバ」とい
    う。）をさらに有し、 前記ＰＯＮは、 （ａ）前記分配ファイバからの少なくともいくつかの信
    号を前記サブ分配ファイバへの受動的に分割する手段
    （７１０）（以下「サブスプリッタ」という。）と、 （ｂ）前記第２波長バンドの信号が前記分配ファイバか
    ら前記サブスプリッタに入らないようにしつつ、前記第
    １波長バンドの信号が前記分配ファイバから前記サブス
    プリッタに入るように、前記第２波長バンドの信号を迂
    回させる第３波長選択手段（７２０）（以下「第３ＷＤ
    Ｍ」という。）と、 （ｃ）前記第３ＷＤＭによって迂回させられた第２波長
    バンドの信号を、前記サブスプリッタを通さずに前記サ
    ブ分配ファイバに光結合する手段（７３０，７４０）
    （以下「サブバイパス手段」という。）と、 （ｄ）前記サブバイパス手段内に含まれ、各波長サブバ
    ンド内の光信号を、該波長サブバンドに対応するサブ分
    配ファイバのみに結合する第４波長選択手段（７４０）
    （以下「第４ＷＤＭ」という。）とをさらに有すること
    を特徴とする請求項３２の光通信システム。
  34. 【請求項３４】 前記ＰＯＮは、前記第１発生手段およ
    び前記第２発生手段から前記ＯＮＵへ光信号を一方向伝
    送するＰＯＮ（以下「アウトバウンドＰＯＮ」とい
    う。）であり、 前記光通信システムは、 （ａ）前記第１波長バンドの信号を検出する第１検出手
    段および前記第２波長バンドの信号を検出する第２検出
    手段（８００）と、 （ｂ）光ファイバ（以下「インバウンドプライマリファ
    イバ」という。）を有し、前記ＯＮＵから前記第１検出
    手段および前記第２検出手段へ光信号を一方向伝送する
    ＰＯＮ（以下「インバウンドＰＯＮ」という。）と、 （ｃ）前記インバウンドプライマリファイバからの第１
    波長バンドの信号を前記第１検出手段に光結合する手段
    と、 （ｄ）前記第１波長バンドの信号および前記第２波長バ
    ンドの信号が同時に検出されるようにするとともに、複
    数の波長サブバンドの信号が同時に検出されるように、
    前記インバウンドプライマリファイバからの第２波長バ
    ンドの信号を前記第２検出手段に光結合する手段（７７
    ０）とをさらに有することを特徴とする請求項３２の光
    通信システム。
  35. 【請求項３５】 （ａ）前記第１波長バンドおよび前記
    第２波長バンドとは重なり合わない第３波長バンド内に
    ある光信号を発生する第３発生手段と、 （ｂ）前記第１波長バンドの信号、前記第２波長バンド
    の信号、および前記第３波長バンドの信号が同時に伝送
    されるように、前記第３波長バンドの信号を前記プライ
    マリファイバに光結合する手段とをさらに有することを
    特徴とする請求項３２の光通信システム。
  36. 【請求項３６】 （ａ）前記プライマリファイバに光結
    合する入力端と、前記スプリッタに光結合する出力端を
    有し、前記第３波長バンドの信号を増幅する光ファイバ
    増幅器（８４０）と、 （ｂ）前記第１波長バンドの信号を前記第３波長バンド
    の信号から分離して、前記第１波長バンドの信号を、前
    記光ファイバ増幅器を通さずに前記スプリッタに光結合
    する波長選択手段（８２０）とをさらに有することを特
    徴とする請求項３５の光通信システム。
  37. 【請求項３７】 前記第１発生手段、前記第２発生手
    段、および前記第３発生手段は中央局にあり、前記光フ
    ァイバ増幅器は前記中央局から離れた地点にあり、前記
    光通信システムは、 （ａ）前記中央局にあり、前記光ファイバ増幅器をポン
    ピングする電磁放射源と、 （ｂ）前記電磁放射源からの放射を前記プライマリファ
    イバに結合する手段とをさらに有することを特徴とする
    請求項３６の光通信システム。
  38. 【請求項３８】 少なくとも１つの入力ポートと複数の
    出力ポートを有し、第１波長範囲の入力光信号に応答し
    て、該第１波長範囲内の信号の個々の波長に応じてそれ
    ぞれの出力ポートに該第１波長範囲内の信号を伝送する
    受動光ネットワーク（以下「ＰＯＮ」という。）におい
    て、 前記ＰＯＮは、前記第１波長範囲とは重なり合わない第
    ２波長範囲の入力光信号に応答して、第２波長範囲の各
    信号の一部をそれぞれの出力ポートに伝送することを特
    徴とする受動光ネットワーク。
  39. 【請求項３９】 光入出力のための少なくとも１つのポ
    ートを中央局に有し、光入出力のための複数のポートを
    対応する複数の遠隔地点に有する受動光ネットワーク
    （以下「ＰＯＮ」という。）において、 前記ＰＯＮは、前記中央局からの第１波長範囲の第１光
    入力信号に応答して、該第１波長範囲内の光信号の個々
    の波長に応じて、前記遠隔地点のそれぞれのポートに該
    第１光入力信号を伝送し、 前記ＰＯＮは、前記中央局からの前記第１波長範囲とは
    重なり合わない第２波長範囲の第２光入力信号に応答し
    て、各第２光入力信号の一部をそれぞれの出力ポートに
    伝送し、 前記ＰＯＮは、前記遠隔地点のそれぞれのポートからの
    前記第１波長範囲の第３光信号に応答して、該第３光信
    号を前記中央局に伝送することを特徴とする受動光ネッ
    トワーク。
  40. 【請求項４０】 光入出力のための少なくとも１つのポ
    ートを中央局に有し、光入出力のための複数のポートを
    対応する複数の遠隔地点に有する受動光ネットワーク
    （以下「ＰＯＮ」という。）において、 前記ＰＯＮは、前記中央局からの第１波長範囲の第１光
    入力信号に応答して、該第１波長範囲内の光信号の個々
    の波長に応じて、前記遠隔地点のそれぞれのポートに該
    第１光入力信号を伝送し、 前記ＰＯＮは、前記中央局からの前記第１波長範囲とは
    重なり合わない第２波長範囲の第２光入力信号に応答し
    て、各第２光入力信号の一部をそれぞれの出力ポートに
    伝送し、 前記ＰＯＮは、前記遠隔地点のそれぞれのポートからの
    前記第２波長範囲の第３光信号に応答して、該第３光信
    号を前記中央局に伝送することを特徴とする受動光ネッ
    トワーク。
  41. 【請求項４１】 光入出力のための少なくとも１つのポ
    ートを中央局に有し、光入出力のための複数のポートを
    対応する複数の遠隔地点に有する受動光ネットワーク
    （以下「ＰＯＮ」という。）において、 前記ＰＯＮは、前記中央局からの第１波長範囲の第１光
    入力信号に応答して、該第１波長範囲内の光信号の個々
    の波長に応じて、前記遠隔地点のそれぞれのポートに該
    第１光入力信号を伝送し、 前記ＰＯＮは、前記中央局からの前記第１波長範囲とは
    重なり合わない第２波長範囲の第２光入力信号に応答し
    て、各第２光入力信号の一部をそれぞれの出力ポートに
    伝送し、 前記ＰＯＮは、前記遠隔地点のそれぞれのポートからの
    前記第１波長範囲の第３光信号と前記第２波長範囲の第
    ４光信号に応答して、該第３光信号および該第４光信号
    を前記中央局に伝送することを特徴とする受動光ネット
    ワーク。
  42. 【請求項４２】 第１波長バンド内で光信号を発生する
    第１信号発生手段と、 第２波長バンド内で光信号を発生する第２信号発生手段
    と、 前記第１信号発生手段および前記第２信号発生手段か
    ら、複数の終端地点へ光信号を伝送する少なくとも１つ
    の受動光ネットワーク（以下「ＰＯＮ」という。）とか
    らなる光通信システムにおいて、 前記ＰＯＮは、 （ａ）それぞれの終端地点の光受信デバイスにそれぞれ
    光結合した複数の光ファイバ（以下「分配ファイバ」と
    いう。）と、 （ｂ）前記第１信号発生手段から光信号を受信し、受信
    した光信号を複数の分配ファイバにブロードキャストす
    る信号分割手段と、 （ｃ）前記第２信号発生手段から光信号を受信し、受信
    した光信号を波長によって複数の波長サブチャネルに分
    割する波長分割手段と、 （ｄ）各分配ファイバが所定のサブチャネルまたはサブ
    チャネル群のみに含まれる第２波長バンドの光信号を受
    信するように、前記波長分割手段からの波長分割された
    光信号を前記分配ファイバに光結合する手段とからなる
    ことを特徴とする光通信システム。
  43. 【請求項４３】 互いに重なり合わない第１波長範囲ま
    たは第２波長範囲にある入力光信号を複数の終端地点へ
    伝送する受動光ネットワーク（以下「ＰＯＮ」とい
    う。）において、 （ａ）それぞれの終端地点の光受信デバイスにそれぞれ
    光結合した複数の光ファイバ（以下「分配ファイバ」と
    いう。）と、 （ｂ）第１波長範囲の信号を複数の分配ファイバにブロ
    ードキャストする信号分割手段と、 （ｃ）単一の入力ポートから第２波長範囲の信号を受信
    し、該信号を波長によって複数の波長サブチャネルに分
    割する波長分割手段と、 （ｄ）各分配ファイバが所定のサブチャネルまたはサブ
    チャネル群のみに含まれる第２波長バンドの光信号を受
    信するように、前記波長分割手段からの波長分割された
    光信号を前記分配ファイバに光結合する手段とからなる
    ことを特徴とする光通信システム。
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